高中物理人教版必修第一册2.4 自由落体运动 导学案

2019-2020年高中物理2.5自由落体运动导学案新人教版必修1(II)课前自主预习一、自由落体运动1、定义：物体只在作用下从开始下落的运动。2、物体做自由落体运动的条件：（1）只受作用；（2）等于0。3、运动的性质：初速度为0的运动。二、自由落体加速度1、定义：在同一地点，一切物体自由下落的加速度都，这个加速度叫自由落体加速度，也叫加速度。2、方向：。3、大小：在地球上其大小随地理纬度的增加而，在赤道上，两极处，一般计算中，常取g=或g=。三、自由落体运动规律1、自由落体运动的实质：初速度v0=，加速度a=的运动。2、基本公式：（1）速度公式：v=（2）位移公式：h=（3）位移速度关系式：v2=重难点点拨（一）自由落体运动例1.关于自由落体运动，下列说法正确的是（）A.它是竖直向下，v0=0，a=g的匀加速直线运动B.从开始下落起，连续的三个1s内通过的位移之比是1∶2∶3C.从开始下落起，连续的三个1s末的速度大小之比是1∶3∶5D从开始下落起，通过连续的三段相等长度所用时间之比为1∶3∶5变式训练1—1关于自由落体运动的加速度g,下列说法正确的是（）A.同一地点轻重物体的g值一样大B.重的物体的g值大C.g值在地面任何地方一样大D.g值在赤道处于大于南北两极（二）实验探究自由落体运动例2.某同学用如右图所示装置测量重力加速度g，所用交流电频率为50Hz。在所选纸带上取某点为0号计数点，然后每3个点取一个计数点，所有测量数据及其标记符号如下图所示： （1）本实验中，电磁式打点计时器所使用的电源是_____________（填“甲”或“乙”）甲——电压合适的50Hz的交流电源；乙——电压可调的直流电源；（2）设相邻两个计数点的时间间隔为T，则计算重力加速度的表达式为______________________；重力加速度的计算结果是g=m/s2（结果保留3位有效数字）变式训练2—1滴水法测重力加速度的过程如下：让水龙头的水一滴一滴地滴到其正下方的盘子里,调整水龙头的松紧，让前一滴水滴到盘子而听到响声时后一滴水恰离开水龙头，测出n次听到水击盘声的总时间为t，用刻度尺量出水龙头到盘子的高度差为h。设人耳能区别两个声音的时间间隔为0.1s，声速为340m/s，则（）A．水龙头距人耳的距离至少为34mB．水龙头距盘子的距离至少为34mC．重力加速度的计算式为D．重力加速度的计算式为（三）自由落体运动的规律例3.屋檐每隔一定时间滴下一滴水，当第五滴正欲滴下时，第一滴刚好落到地面，而第三滴与第二滴分别位于高1m的窗子的上、下沿，如图所示，求：（1）滴水的时间间隔是多少？（2）此屋檐离地面多高？{解析样本}解解：设滴水的时间间隔为T，知窗子的高度等于自由落体下落3T内位移减去2T的位移，有：T=0.2s故滴水的时间间隔为0.2s（2）水从屋檐下落到地面时间t=4T故屋檐离地面的高度为3.2m变式训练3—1从离地面80m的空中自由下落一个小球，取g=10m/s2，求：(1)经过多长时间小球落到地面 (2)自开始下落计时，小球在第1s内的位移、最后1s内的位移(3)小球下落一半时间的位移（四）竖直上抛运动问题的求解例4.某人站在高楼的平台边缘，以20m/s的初速度竖直向上抛出一石子，不考虑空气阻力，（g取10m/s2）求：（1）物体上升的最大高度是多少？回到抛出点的时间是多少？（2）石子抛出后通过距抛出点下方20m处所需的时间，不考虑空气阻力变式训练4-1一气球以4m/s的速度匀速直线上升，它上升到217m高度时，从气球上掉下一个重物，则物体经多长时间落地，到达地面时速度多大？（g=10m/s2）课堂知识演练 1．（多选）关于自由落体运动，下列说法正确的是(  )A．物体竖直向下的运动一定是自由落体运动B．自由落体运动是初速度为零、加速度为g的竖直向下的匀加速直线运动C．物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫自由落体运动D．当空气阻力的作用比较小、可以忽略不计时，物体自由下落可视为自由落体运动2.一质点做自由落体运动,落地速度为8m/s,它是从米高处自由下落的，下落时间为秒3.（多选）如图所示，图像中能够反映自由落体运动规律的是（）ABCD4.从楼顶上自由下落的小球经过某窗户顶部和底部时的速度分别为4m/s和6m/s,试求该窗户的高度为5.做自由落体运动的物体，通过前一半路程和后一半路程所用的时间之比为多少？6.某人在室内以窗户为背景摄影时，恰好把窗外从高处落下的一个小石子摄在照片中。已知本次摄影的曝光时间是0.02s，量得照片中石子运动痕迹的长度为1.6cm,实际长度为100cm的窗框在照片中的长度是4.0cm，凭以上数据，你知道这个石子是从多高的地方落下的吗？(g取10m/s2)课后巩固提高7.从某一高度相隔1s先后释放两个相同的小球甲和乙，不计空气阻力，它们在空中下落的过程中（）A.两球距离始终保持不变，两球速度差保持不变B.两球距离越来越大，速度之差也越来越大C.两球距离越来越大，速度之差保持不变D.两球距离越来越小，速度之差越来越小8.（多选）关于自由落体运动，下列说法正确的是（）A．自由落体运动是竖直方向的匀加速直线运动B．竖直方向的位移只要满足x1：x2：x3…=1：4：9…的运动就是自由落体C．自由落体运动在开始连续的三个2s内的路程之比为1：3：5 D．自由落体运动在开始连续的三个1s末的速度之比为1：3：59.某同学身高1.8m，在运动会上他参加跳高比赛，起跳后身体横着越过了1.8m高度的横杆，据此可估算他起跳时竖直向上的速度大约为（）A2m/sB4m/sC6m/sD8m/s10.假设一个物体在某行星的一个悬崖上，从静止自由下落。1s内从起点落下4m，再落下4s，它在起点下m处。11.从某电视塔塔顶附近的平台处释放一个小球，不计空气阻力和风的作用，小球自由下落。若小球在落地前的最后2s内的位移是80m，该平台离地面的高度是m，该小球落地时的瞬时速度大小是。（取g=10m/s2）12．如图所示，一段长为L=1m的棒，上端悬挂在天花板上P点，棒的正下方固定着一个高为d=1m的中空圆筒Q．棒被释放后自由落下，它通过圆筒所需时间为t=0.5s．求：圆筒上缘离天花板的距离h．（g=10m/s2）13.一跳伞运动员从365m在高空离开飞机跳伞下落，为争取落的快，落得准，开始时未打开伞而自由下落，下落一段高度后打开降落伞，开伞后则以2.0m/s2匀减速下降，到地面时的速度为4m/s，g取10m/s2，问：运动员在离地面多高处拉开降落伞？ 14.某人在高层楼房的阳台外侧以20m/s的速度竖直向上抛一小球，小球运动到离抛出点15m处所经历的时间可以是多少（g取10m/s2）？