第二章匀变速直线运动的研究专题五自由落体运动规律的综合运用课件高一上学期物理人教版

专题:自由落体运动规律的综合运用第二章匀变速直线运动的研究【学习目标】1.进一步加深对自由落体运动性质的理解.

理解自由落体运动的条件和运动性质。2.理解伽利略实验的科学思想和方法3.能够灵活运用自由落体规律解决滴水、物体过窗等复杂问题.1、自由落体运动的认识：只在重力作用下，物体由静止开始下落的运动自由落体运动是理想化模型如果空气阻力与重力相比可以忽略不计，也可看成自由落体特点受力：只受重力

一、知识回顾2、运动性质：自由落体运动是初速度为零、加速度恒定的匀加速直线运动加速度g：自由落体加速度，也叫重力加速度

3、自由落体加速度g，也叫重力加速度方向：竖直向下大小：g=9.8m/s2，粗略计算g=10m/s2影响重力加速度的因素：1.海拔越高，g越小2.纬度越高，g越大4.速度公式和位移公式匀变速直线运动自由落体运动

速度位移关系式：v2＝2gx.自由落体运动的推论①连续相等的时间T内的位移之差：Δx＝gT2.②平均速度：＝V/2.5、伽利略的科学研究方法1．亚里士多德的观点物体下落的快慢是由

决定的．2．伽利略的研究(1)归谬：伽利略从

的论断出发，通过逻辑推理，否定了亚里士多德的论断．(2)猜想：伽利略猜想自由落体运动是一种最简单的变速运动，它的速度应该是

的．

(3)数学推理：伽利略通过数学推理得出初速度为零的匀变速直线运动应有

.(4)实验结果：①小球沿斜面滚下的运动是

运动．②只要斜面的倾角一定，小球的加速度都是

的．③增大斜面的倾角，小球的加速度随斜面倾角的增大而

．(5)合理外推：伽利略认为当斜面倾角为

时，小球将自由下落，仍会做

运动．(2021·湖北卷)2019年，我国运动员陈芋汐获得国际泳联世锦赛女子单人10米跳台冠军．某轮比赛中，陈芋汐在跳台上倒立静止，然后下落，前5m完成技术动作，随后5m完成姿态调整．假设整个下落过程近似为自由落体运动，重力加速度大小取10m/s2，则她用于姿态调整的时间约为(

)A．0.2s

B．0.4s

C．1.0s

D．1.4s二、自由落体运动问题的解决方法1.采用基本公式求解，必要时采用比例关系求解．[解析]前5m过程有h＝1/2gt21，解得t1＝1s，整个过程有H＝1/2g(t1＋t2)2，解得t1＋t2＝s，则陈芋汐用于姿态调整的时间t2＝(－1)s≈0.4s，故B正确，A、C、D错误．可充分利用自由落体运动初速度为零的特点、比例关系及推论等规律解题．(1)从运动开始连续相等时间内的下落高度之比为1∶3∶5∶7∶….(2)从运动开始一段时间内的平均速度V平＝h/t＝V/2＝1/2gt.(3)连续相等时间T内的下落高度之差Δh＝gT2.自由落体运动规律的快捷应用例2(2022·河南中原名校高三上第一次联考)一质量为1kg的小石块从空中的某一高度由静止释放落至地面。已知它在落地前1s内的位移大小是它在第1s内位移大小的5倍，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2，则(

)A．小石块在空中运动时间为4sB．小石块落地时的速度大小为40m/sC．小石块在第2s末距离地面的高度为30mD．小石块释放点距地面的高度为45m2、利用推论g一：相邻相等时间位移差为定值解析小石块做自由落体运动，在第1s内的位移h1＝1/2gt2＝5m，则落地前1s内的位移h′＝5h1＝25m，根据自由落体运动规律可知，小石块在第2s内的位移为15m，在第3s内的位移为25m，由此可以判断，小石块在空中的运动时间为3s，则在第2s末距离地面的高度为25m，落地时的速度v＝gt＝30m/s，故A、B、C错误；由以上分析知，小石块开始下落时距地面的高度H＝5m＋15m＋25m＝45m，故D正确。例3，小球从O点无初速度自由下落，下落过程中通过了A、B两点，已知通过A、B两点的时间为Δt，两点间的距离为Δs，则O、A两点间的距离h为多少？三、利用推论二：中间时刻瞬时速度等于这段时间平均速度针对训练：某建筑工地一根长为l的直钢筋突然从高空坠下，垂直落地时，