高中物理人教版必修第一册2.4 自由落体运动 导学案

2．5．2自由落体运动的应用【情景创设】自由落体运动是一个初速度为零，加速度为g=9.8m/s2的匀加速直线运动，请写出速度与时间、位移随时间、速度与位移的关系式：【例题推荐】例1物体做自由落体运动，经过8s着地，求：(1)着地时的速度；(2)物体下落的高度；其实，自由落体运动就是已知了初速度(v0=0)与加速度(g=9.8m/s2，有时为了计算简便，常常将g取10m.s2)的匀加速直线运动。例2在24楼的高度为80m，从24楼的窗口自由释放一只铁球，则约经过多长时间能听到小球落地的声音。由于声音的传播速度很快，所以传播时间可以忽略不计，用这种方法可以估测大型建筑物的高度或水井的深度。例3一条铁链长5m，铁链上端悬挂在某一点，放开后让它自由落下，铁链经过悬点正下方25m处某一点所用的时间是多少？（取g=10m/s2） 例4气球下挂一重物，以速度v0=10m/s匀速上升，当到达离地面高h=175m处时悬挂重物的绳子突然断裂，那么物体经过多长时间落到地面？落地的速度多大？（空气阻力不计，取g取10m/s2）物体离开气球后是以一定初速度，竖起向上的匀减速直线运动，加速度大小也为g，方向向下。这类问题可以将向上与向下分成两个阶段进行研究，也可以用匀减速直线运动一个过程进行研究，但要注意每一个矢量的正负。【实验探究】某同学用自来水龙头滴水做测定重力加速度的实验，他把金属盘放在水龙头下方h=1.00m处，调节开关，使一滴水刚好落在盘中时，另一滴水刚好从水龙头处开始下落，这两滴水之间没有其他水滴。从某一滴水落入盘中时开始计时，并计数为1，共测得t=3.00min，刚好第n=400滴水落入盘中。（1）写出此同学用水滴测定重力加速度的实验原理(用h、t、n表示)g=。（2）计算实验测得的重力加速度g为（保留两位有效数字）。请用该题的实验原理，设计实验测定重力加速度，请写出实验过程中的真实体会。【同步练习】1．一个自由落体的物体，到达地面时的速度为39.2m/s，此物体是从___________m高处下落的，在下落过程中所用的时间为__________s2．一矿井深125m，在井口每隔一定时间自由下落一个小球，当第11个小球刚从进口开始下落时，第1个小球恰好到达井底，则相邻两个小球时间间隔为_____s，这时第3个小球和第5个小球相隔__________m。(g取10m/s2)3．从屋顶先后落下两滴水A和B，在B落下2s后，若A、B之间的距离为24.5m ，则A比B则早下落___________s(不计空气阻力)。4．从离地面500m处自由落下一个小球，取g=10m/s2，求：(1)落到地面经过多长时间；(2)开始下落后第1s内的位移和最后1s的位移；(3)下落时间为总时间的一半时的位移5．从160m高空静止的气球上自由落下一个物体，此物体下落2s后打下降落伞匀速下落，问物体共经历多长时间落到地面？(g取10m/s2)6．他一条铁链自由下垂地悬挂在墙上，放开后让铁链做自由落体运动。已知铁链通过悬点下3.2m处的一点历时0.5s，求铁链的长度(g取10m/s2)。7．一只小球自屋檐自由落下，在△t=0.25s内通过高度为△h=2m的窗口，则窗口的顶端距屋檐多高？(g取10m/s2)8．某宇航员在星球上从高32m 处自由释放一重物，测得在下落最后1s内所通过的距离为14m，则重物下落的时间是多长？该星球的重力加速度是多大？【问题反馈】____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________