人教版高中物理必修第一册2.4 自由落体运动 导学案

三轮冲刺导学案-一自由落体运动问题考点剖析—*、自由落体运动1.影响落体运动快慢的因素是空气阻力•忽略空气阻力时，只在重力作用下轻重不同的物体下落快慢相同。2.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。二、自由落体运动规律1.自由落体的加速度(1)定义：在同一地点，一切物体做口由落体运动的加速度都相同，这个加速度叫做自由落体加速度，也叫做重力加速度，通常用马表不。(2)方向：总是竖直向下的。(3)大小：在地球上不同的地方，g的大小是不同的，一般的计算中可以取g=9・8m/s2o或g=10m/s2o如果没有特别的说明，都按g=9.8m/s2进行计算。2.自由落体运动的实质是初速度ro=O,加速度a=g的匀变速直线运动。3.自由落体运动的公式：v=gt,力=丄v=2ghQ2三、自由落体运动解题的一般步骤1.审题，弄清题意，确定物体所做的运动是否为自由落体运动;2.明确已知的物理量和带球的物理量； 三轮冲刺导学案-一自由落体运动问题考点剖析—*、自由落体运动1.影响落体运动快慢的因素是空气阻力•忽略空气阻力时，只在重力作用下轻重不同的物体下落快慢相同。2.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。二、自由落体运动规律1.自由落体的加速度(1)定义：在同一地点，一切物体做口由落体运动的加速度都相同，这个加速度叫做自由落体加速度，也叫做重力加速度，通常用马表不。(2)方向：总是竖直向下的。(3)大小：在地球上不同的地方，g的大小是不同的，一般的计算中可以取g=9・8m/s2o或g=10m/s2o如果没有特别的说明，都按g=9.8m/s2进行计算。2.自由落体运动的实质是初速度ro=O,加速度a=g的匀变速直线运动。3.自由落体运动的公式：v=gt,力=丄v=2ghQ2三、自由落体运动解题的一般步骤1.审题，弄清题意，确定物体所做的运动是否为自由落体运动;2.明确已知的物理量和带球的物理量； 1.规定正方向，一般取竖直向下的方向为正方向，确定已知物理量的正负号；2.选择恰当的规律求解。典例精析1、某同学站在一平房边观察从屋檐边滴下的水滴，发现屋檐边滴水是等时的，且第5滴正欲滴下时，第1滴刚好到达地面；第2滴和第3滴水刚好位于窗户的下沿和上沿，他测得窗户上、下沿的高度差为1m,由此求屋檐离地面的高度。【答案】3.2m【解析】解法一（基本规律求解）设屋檐离地面高为X,滴水时间间隔为T由/=丄&产得第2滴水的位移为疋=丄纟（37）222第3滴水的位移为（27）22又因为X2-禺二1m联立解得徉0・2s屋檐高/=*&（47）$二3.2m解法二（比例法求解）作出如图所示的示意图。上槪□"下5滴水滴的位置等效为一滴水做自由落体运动连续相等时间内的 位置。图中自上而下相邻点之间的距离比为1：3：5：7,因点“3”、“2”间距为1m,可知屋檐离地面高度为丄X(1+3+5+7)m=3.2m考点：本题考查自由落体运动，初速度为零的匀变速直线运动的推论点拨：解决本题的关键知道自由落体运动是初速度为0,加速度为呂的匀加速的直线运动。也可以通过初速度为零的匀加速直线运动的推论，在相等时间间隔内的位移关系，求出下落的高度。2、小球从空中自由下落，与水平地面相碰后弹到空中某一高度，其速度一时间图象如图所示，则由图可知(g取10m/s2)桦/(m・r)A.小球下落的高度2.5mB.小球在从开始下落0.8s内的平均速度大小是4m/s,方向竖直向下C.小球在从开始下落0.8s内的位移为0.8m,方向竖直向下D.小球在从开始下落0.5s内和后0.3s内加速度大小相等，方向相同【答案】CD 【解析】据题意，小球经过0.5s落到地上，则下落高度为/2=丄如=1.25口，故A错误；反弹后距离地面的高度为2hr=—=0.45m，总的平均速度为v=~=—m/s=1m/s,方向向2gt0.8下，故B错误，C正确；由于小球运动过程中，只受到重力，则加速度大小相等、方向一致。故D正确。考点：自市落体运动规律、平均速度点拨：解本题的关键是理解自由落体运动的速度图象。对点训练1.下列关于自由落体运动的说法中正确的是A.只在重力作用下的运动必定是自由落体运动B.在匀速运动的火车的窗口上释放一个小球，则小球的运动一定是自由落体运动C.口由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动D.自由落体运动是一种加速度恒定的运动【答案】CD【解析】自由落体运动的特点是：只在重力作用下，初速度为零的匀加速度直线运动，AB错误，CD正确。2.科技馆中的一个展品如图所示，在较暗处有一个不断均匀滴水的水龙头，在一种特殊的间歇闪光灯的照射下，若调节间歇闪光吋间间隔正好与水滴从/下落到〃的时间相同，可以看到一种奇特的现象，水滴似乎不再下落，而是像固定在图中的弭、B、C、〃四个位置 不动，对出现的这种现象，下列描述正确的是（歹10m/s2）光源cm)A.水滴在下落过程中通过相邻两点间的时间满足Mt心B.间歇发光的间隔时间是返s10C.水滴在相邻两点间的位移之比为畑曲血f1:3:5D.水滴在各点速度之比为％:%:旳尸1:4:9【答案】BC【解析】光源间歇发光，发光间隔可由床书求出，得F0・1V2S,A错误，B正确；由初速度为零的匀变速运动规律可判断，C正确,D错误。3-一矿井深为125m,在井口每隔一定时间自由下落一小球。当第11个小球刚从井口开始下落时，第1个小球刚好到达井底，由此可知A.相邻小球开始下落的时间间隔为1.00sB.相邻小球开始下落的时间间隔为0.50sC.当第11个小球刚从井口开始下落时，第5个小球距井底45mD.当第11个小球刚从井口开始下落时，第3个小球和第5个小球相距35m【答案】BD【解析】设小球自由下落到达井底经历时间为方，则由H=^gt2得 U5s,所以相邻两个小球间的时间间隔为Az=As=0.5s,所以A错误，B正确。当第11个小球刚从井口开始下10落时，第5个小球下落的时间r=(ll-5)x0.5s=3s,下落高度/7=l^=45m,所以距井底的高度为125m-45m=80m,所以C错误;同理当第11个小球刚从井口开始下落时，第3个小球下落的时间u(ll-3)x0.5$=4$,下落高度h=-gr=80m,第3个小球和第5个小球相距35m,所以D正确。1.物体从离地而45m高处做自由落体运动(g取10m/s2),则下列选项中止确的是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/s【答案】ABC【解析】根据自由落体位移公式h=gg€,有A脣3s,A正确；根据速度与位移的关系公式宀2gh,得v=丽=30m/s,B正确；最后1s下落的位移为前3s的位移减去前2s的位移，前2s的位移为：力2=*gF=20m。所以最后1s的位移为△/r/r/?2=45m-20m二25m,C正确；根据平均速度的公式y=#=15m/s,D错误。2.甲物体从阳台自市下落，已知物体在下落过程中最后2秒的位移是60mo（歹10m/s2） (1)阳台离地面的高度；(2)最后1s的平均速度；(3)若甲释放2s后，乙也从阳台释放，要甲、乙同吋落地，需给乙多大的向下的初速度。【答案】(1)80m(2)35m/s(3)30m/s【解析】设阳台高度为〃，最后2s位移为力，下落到0点用时间是S从。点到落地用时为切在。点时速度为r,则AO——亍Hh(1)rtl力=%+*花‘得u=20m/s又八g"，4=2s,0+》2=4s1?“^=2^8°m(2)设最后1s初的速度为旳，落地速度为血，则V,=gt3=10x3m/s二30m/sv2=gf总=10x4m/s=40m/s=21121=35m/s2(3)由题意，乙需在t-2s内落地，设其初速度为尬”=岭/+*刃2v0=30m/s6、某小物体以v0=40m/s的初速度竖直上抛，不计空气阻力，g取10m/s2. 求：(1)物体上升到最高点所用时间；(2)从抛出开始计时t二5s内物体的位移；(3)若在运动过程中，小物体两次经过A点所用时间间隔为At严3s,两次经过B点所用吋间间隔At2=4s,求A、B两点间的高度差.答案：(1)物体上升到最高点所用时间为4s;(2)从抛出开始计时，t=5s内物体的位移为75m;(3)A、B两点间的高度差为8.75m.