2.4 自由落体运动 导学案-高中物理人教版必修第一册

§2.2自由落体运动规律【学习目标】1．知识与技能：（1）理解什么是自由落体运动，知道它是初速度为零的匀加速直线运动；（2）理解自由落体运动的方向，知道在地球的不同地方，重力加速度大小不同；（3）掌握自由落体运动的规律。2．过程与方法（1）通过对自由落体运动纸带的研究，学会分析和处理纸带上记录的运动信息；（2）通过自由落体运动的相关物理变化规律的学习，培养分析、推理能力。3．情感态度与价值观：（1）经历对自由落体运动的研究过程，体验数学在研究物理问题中的重要性；（2）经历对自由落体运动的探究过程，体会人类对客观世界发现之旅的乐趣。【学习重点】1、用图象法处理实验数据。2、将图象结论和公式推导结论联系起来。3、自由落体运动的规律及应用。【知识要点】一、猜想和验证自由落体运动是一种初速度为零的匀加速直线运动方向：竖直向下二、重力加速度g，矢量大小：三、规律： 【典型例题】例1、一物体做自由落体运动，第一秒末、第二秒末、第三秒末速度之比为：，前一秒、前两秒、前三秒下落高度之比为，第一秒内、第二秒内、第三秒内下落高度之比为：。答案分别是1:2:3，1:4:9，1:3:5例2、一物体从楼顶下落到地面前最后一秒内下落的高度为楼高的，求楼高？分析：h1t1h=？t=？h1=h①h=gt2=×9.8t2=4.9t2②h2=ht2=1sh1=g(t-1)2=4.9(t-1)2③三式联立,可得：t=4s，h=78.4m【当堂反馈】1.一个物体从高h处自由落下，其时间达到落地时间一半时，下落的高度为A.hB.hC.hD.h2.甲的重力是乙的3倍，它们从同一地点同一高度处同时自由下落，则下列说法正确的是A.甲比乙先着地B.甲比乙的加速度大C.甲、乙同时着地D.无法确定谁先着地3.图2—18中所示的各图象能正确反映自由落体运动过程的是4.一观察者发现，每隔一定时间有一个水滴自8m高处的屋檐落下，而且看到第五滴水刚要离开屋檐时，第一滴水正好落到地面，那么这时第二滴水离地的高度是 [图2—18A.2mB.2.5mC.2.9mD.3.5m5.一个石子从高处释放，做自由落体运动，已知它在第1s内的位移大小是s，则它在第3s内的位移大小是A.5sB.7sC.9sD.3s6.从某高处释放一粒小石子，经过1s从同一地点释放另一小石子，则它们落地之前，两石子之间的距离将A.保持不变B.不断变大C.不断减小D.有时增大有时减小7.一个自由落下的物体在最后1s内落下的距离等于全程的一半，计算它降落的时间和高度？8.一质点由A点自由下落，经过B点到达C点，已知质点经过B点时的速度是到达C点时速度的3/5，BC间距离是80m，求AC间距离？9.A球由塔顶自由落下，当落下1m时，B球自距塔顶7m处开始自由下落，两球恰好同时落地，则塔高为多少？（g=10m/s2）10.一只小球自屋檐自由下落，在Δt=0.25s内通过高度为Δh=2m的窗口，求窗口的顶端距屋檐多高？（取g=10m/s2） 【参考答案】1.B2.C3.C4.D5.A6.B7.3.42s57.16m8.125m9.16m10.2.28m【达标训练】1、关于竖直上抛运动，下列说法正确的是（）A上升过程是减速过程，加速度越来越小；下降过程是加速运动，加速度越来越大B上升时加速度小于下降时加速度C在最高点速度为零，加速度也为零 D无论在上升过程、下落过程、最高点，物体的加速度都为g2、将物体竖直向上抛出后，在下图中能正确表示其速率v随时间t的变化关系的图线是（）3、物体做竖直上抛运动后又落回原出发点的过程中，下列说法正确的是（）A、上升过程中，加速度方向向上，速度方向向上B、下落过程中，加速度方向向下，速度方向向下C、在最高点，加速度大小为零，速度大小为零D、到最高点后，加速度方向不变，速度方向改变 4、从高处释放一粒小石子,经过0.5s,从同一地点再释放一粒小石子,在两石子落地前,它们之间的距离（）A.保持不变B.不断减小C.不断增大D.根据两石子的质量的大小来决定5、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.据此可估算出他起跳时竖直向上的速度大约为(g取10m/s2)（）A.2m/sB.4m/sC.6m/sD.8m/s 6、以初速度40m/s竖直上抛一物体，经过多长时间它恰好位于抛出点上方60m处（不计空气阻力，g取10m/s2）？7、一个物体从H高处自由落下，经过最后196m所用的时间是4s，求物体下落H高度所用的总时间T和高度H是多少？取g=9.8m／s2，空气阻力不计．8、气球下挂一重物，以v0=10m／s匀速上升，当到达离地高h=175m处时，悬挂重物的绳子突然断裂，那么重物经多少时间落到地面？落地的速度多大？空气阻力不计，取g=10m／s2． 9、一根矩形杆的长1.45m,从某一高处作自由落体运动,在下落过程中矩形杆通过一个2m高的窗口用时0.3s.则矩形杆的下端的初始位置到窗台的高度差为多少?(g取10m/s2,窗口到地面的高度大于矩形杆的长)10．气球以10m／s的速度匀速上升，在离地面75m高处从气球上掉落一个物体，结果气球便以加速度α=0.1m／s2向上做匀加速直线运动，不计物体在下落过程中受到的空气阻力，问物体落到地面时气球离地的高度为多少?g=10m／s2．【达标训练参考答案】1、D2、D3、BD4、C5、B6、解：设向上为正，由公式60=40t-5t2∴t1=2st2=6s7、总时间T和高度H是多少？取g=9.8m／s2，空气阻力不计．解：设向上为正，175m由公式v0=29.4m/s∴t=29.4/9.8=3s∴T=3+4=7s8、解：设向上为正方向，由公式∴由公式∴方向向下75m9、解：设向上为正，杆头到窗口时速度为 由公式v0=10m/s由公式得h=5m10、解：设向上为正，由公式t=5s由公式h=51.25m∴H=75+51.25=126.25m【反思】收获疑问【阅读资料】2002年9月，经世界各国物理学家提名，评出历史上最美丽的10个科学实验。根据时间顺序对10个实验进行排序如下：第七：埃拉托色测量地球圆周长：首次确定地球的尺度；第二：伽利略的自由落体实验：证明轻重不同的物体同时落地；第八：伽利略的速度实验：证明的关系；第四：牛顿的棱镜分解太阳光：证明白光由各色光组成；第六：卡文迪许扭称实验：测定万有引力常量；第五：托马斯.杨的干涉实验：证明光有波动性；第十：米歇尔.傅科的钟摆实验：证明地球自转；第三：罗伯特.密立根的油滴实验：测定电子电量； 第九：卢瑟福的发现核子实验：发现原子核式结构；第一：托马斯.杨的双缝演示应用于电子干涉实验：证明波粒二象性。