.ks5u.com自由落体运动【学习目标】1.知道自由落体运动的条件、性质和特点.2.掌握自由落体运动的规律，会通过实验测定自由落体运动的加速度，知道在地球上不同地方，重力加速度大小不同.3.了解伽利略研究自由落体运动的过程，领悟他的研究方法．【课前预习案】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，叫做自由落体运动．2．在有空气的空间，如果空气阻力作用，可以忽略，物体的下落可以看做自由落体运动．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相同，这个加速度叫做，也叫重力加速度，通常用g表示．一般的计算中，g取，近似计算时，g取．2．方向：重力加速度的方向总是．三、自由落体运动的规律四、伽利略对自由落体运动的研究1．归谬：伽利略从的论断出发，通过逻辑的推理，否定了亚里士多德的论断．2．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该有．4．实验验证：(1)小球沿斜面滚下的运动是直线运动．(2)只要斜面的倾角一定，小球的加速度都是的．(3)斜面的倾角增大，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，仍会做匀加速直线运动．6．伽利略的科学方法伽利略科学思想方法的核心是把和(包括数学演算)和谐地结合起来，从而发展了人类的科学思维方式和科学方法．5
【课堂探究案】一、对自由落体运动的理解例1 关于自由落体运动，下列说法中正确的是( )A．不考虑空气阻力的运动是自由落体运动B．物体做自由落体运动时不受任何外力作用C．被运动员推出去的铅球的运动是自由落体运动D．自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动二、自由落体加速度例2 关于重力加速度的说法中不正确的是( )A．重力加速度g是标量，只有大小没有方向，通常计算中g取9.8m/s2B．在地面上不同的地方，g的大小不同，但它们相差不是很大C．在地球上同一地点，一切物体在自由落体运动中落至同一高度时的加速度都相同D．在地球上同一地点，离地面高度越大，重力加速度g越小例3 在研究物体仅在重力作用下运动的实验中，打点计时器所用电源的频率为50Hz，实验中得到一条点迹清晰的纸带，把一个点记作O，另选连续的4个点A、B、C、D作为测量点，每两个测量点之间有4个实际打出的点(未标出)，如图27、82所示，图中所标数据是各测量点到O点的距离(单位：mm)，那么物体做________运动，加速度为________．图27、82三、自由落体运动的规律例4 离地500m的空中自由落下一个小球，不计空气阻力，取g＝10m/s2，求：(1)小球经过多长时间落到地面？(2)落下一半位移的时间；(3)小球落地前最后1s内的位移．例5 屋檐上每隔相同的时间间隔滴下一滴水，当第5滴正欲滴下时，第1滴已刚好到达地面，而第3滴与第2滴分别位于高为1m的窗户的上、下沿，如图27、83所示，问：(1)此屋檐离地面多高？5
(2)滴水的时间间隔是多少？(g取10m/s2)图27、83【当堂检测】对自由落体运动的理解1．下列关于自由落体运动的说法正确的是( )A．物体从静止开始下落的运动叫做自由落体运动B．物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫做自由落体运动C．从静止开始下落的小钢球，因受空气阻力作用，不能看成自由落体运动D．从静止开始下落的小钢球，所受空气阻力对其运动的影响很小，可以忽略，可以看成自由落体运动自由落体加速度2.(2013～2014河北高一期中)关于自由落体运动的加速度g，下列说法中正确的是( )A．重的物体的g值大B．同一地点，轻重物体的g值一样大C．g值在地球上任何地方都一样大D．g值在赤道处大于在北极处自由落体运动的规律3．(2013～2014河北高一月考)关于自由落体运动，下列说法正确的是( )A．某段时间内的平均速度等于初速度与末速度和的一半B．某段位移内的平均速度等于初速度与末速度和的一半C．在任何相等时间内速度变化相同D．在任何相等时间内位移变化相同4．(2013～2014福建高一期中)神舟十号于2013年6月11日成功发射，在轨飞行15天，升空后再和目标飞行器天宫一号对接，并首次开展中国航天员太空授课活动．手控交会对接是中国航天事业的历史新高度，是中国航天强国梦的新起点．据预测，2020年前后，中国将走进更强大的太空时代．假设中国宇航员在某行星上从高75m处自由释放一重物，测得在下落最后1s内所通过的距离为27m．求：(1)重物下落的总时间；5
(2)该星球表面的重力加速度．【课后训练】题组一 对自由落体运动的理解1．小明发现从核桃树上同一高度一颗核桃和一片树叶同时从静止落下，下列说法正确的是( )A．核桃和树叶的运动都是自由落体运动B．核桃先落地是由于核桃受到的重力较大C．核桃的运动可近似看成自由落体运动，而树叶的运动则不能看成自由落体运动D．假如地球上没有空气，核桃和树叶会同时落地2．下列各个图象中，能够描述自由落体运动的是( )3．在忽略空气阻力的情况下，让一轻一重的两块石块从同一高度同时自由下落，则关于两块石块的运动情况，下列说法正确的是( )A．重的石块落得快，先着地B．轻的石块落得快，先着地C．在着地前的任一时刻，两块石块具有相同的速度、相同的位移、相同的加速度D．两块石块在下落时间段内的平均速度相等题组二 自由落体加速度4．关于重力加速度的说法，正确的是( )A．在比萨斜塔同时由静止释放一大一小两个金属球，二者同时着地，说明二者运动的加速度相同，这个加速度就是当地的重力加速度B．地球上各处的重力加速度g值都相同C．济南的重力加速度为9.8m/s2，说明在济南做下落运动的物体，每经过1s速度增加9.8m/sD．黑龙江和广州的重力加速度都竖直向下，两者的方向相同5．A、B两物体质量之比是1∶2，体积之比是4∶1，同时从同一高度自由落下，则下落加速度之比和下落时间之比为( )A．1∶1 1∶1B．1∶1 1∶2C．1∶2 1∶4D．1∶2 1∶86．用“滴水法”可以测量重力加速度g，具体操作方法是：(1)将一只空铁皮水桶倒置在水龙头的正下方，可以十分清晰地听到水滴滴到桶底上的声音．细心地调整水龙头的阀门或水桶的高度，使得后一个水滴离开水龙头的同时，恰好听到前一个水滴撞击桶底的声音．(2)听到某次响声时开始用秒表计时，并数“0”，以后每听到1次响声就顺次加1，数到“100”时停止计时．(3)用尺子量出水龙头滴水处到桶底的高度．5
如果停止计时的时候，秒表上的读数是50s，水龙头滴水处到桶底的高度为122.5cm，请你根据以上实验及其数据，计算出当地的重力加速度为________．题组三 自由落体运动规律的应用7．用图27、84所示的方法可以测出一个人的反应时间，设直尺从开始自由下落，到直尺被受测者抓住，直尺下落的距离为h，受测者的反应时间为t，则下列说法正确的是( )A．t∝hB．t∝C．t∝D．t∝h28．物体从离地面45m高处做自由落体运动(g取10m/s2)，则下列选项中正确的是( )A．物体运动3s后落地B．物体落地时的速度大小为30m/sC．物体在落地前最后1s内的位移为25mD．物体在整个下落过程中的平均速度为20m/s9．两物体分别从不同高度自由下落，同时落地，第一个物体下落时间为t，第二个物体下落时间为，当第二个物体开始下落时，两物体相距( )A．gt2B.C.D.10．自由下落的物体，自起点开始依次下落三段相等位移所用时间之比是( )A．1∶3∶5B．1∶4∶9C．1∶∶D．1∶(－1)∶(－)11．雨滴自屋檐由静止滴下，每隔0.2s滴下一滴，第一滴落地时第六滴恰好刚要滴下，则此时第二滴雨滴下落的速度(不计空气阻力，g＝10m/s2)( )A．8.00m/sB．7.84m/sC．7.20m/sD．7.00m/s题组四 综合题组12．在学习物理知识的同时，还应当注意学习物理学研究问题的思想和方法，从一定意义上说，后一点甚至更重要．伟大的物理学家伽利略的研究方法对于后来的科学研究具有重大的启蒙作用，至今仍然具有重要意义．请你回顾伽利略探究物体下落规律的过程，判定下列过程是伽利略的探究过程的是( )A．猜想—问题—数学推理—实验验证—合理外推—得出结论B．问题—猜想—实验验证—数学推理—合理外推—得出结论C．问题—猜想—数学推理—实验验证—合理外推—得出结论D．猜想—问题—实验验证—数学推理—合理外推—得出结论5
13．(2013～2014江苏高一期中)跳伞运动员做低空跳伞表演，他离开飞机后先做自由落体运动，当距离地面125m时打开降落伞，伞张开后运动员就以14.3m/s2的加速度做匀减速直线运动，到达地面时的速度为5m/s，取g＝10m/s2.问：(1)运动员离开飞机时距地面的高度为多少？(2)离开飞机后，运动员经过多长时间才能到达地面？14．在离地面7.2m处，手提2.2m长的绳子的上端如图27、85所示，在绳子的上下两端各拴一小球，放手后小球自由下落(绳子的质量不计，球的大小可忽略，g＝10m/s2)求：(1)两小球落地时间相差多少？(2)B球落地时A球的速度多大？【学后反思】______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________5
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