资源简介

第二章 匀变速直线运动的研究
【学习题目】
第4节 自由落体运动
【学习目标】
理解自由落体运动的定义和运动基本规律，理解是重力加速度；
【作业指导】
重点：自由落体运动的规律。
难点：自由落体运动规律的得出。
【作业设计】
【自主学习】
阅读课本43-44页，完成下列内容
1．自由落体运动的特点：物体仅受重力作用；初速度= ，加速度= ，即初速度为零的匀加速直线运动。
2． 叫做自由落体加速度，也叫 ，通常用符号_____表示。
重力加速度的方向总是_______________；的大小随地点的不同而略有变化，在地球表面上赤道处重力加速度最小，数值为___________，南、北两极处重力加速度______________，数值为__________；的大小还随高度的变化而变化，高度越大，值____________。
但这些差异并不是太大，在通常计算中，地面附近的取9.8，在粗略的计算中，还可以取10。
3．自由落体运动是匀变速直线运动在=0、=时的一个特例,因此其运动规律可由匀变速直线运动的
一般规律来推导。
速度公式：
位移公式：
速度与位移的关系式：
在应用自由落体运动的规律解题时，通常选取 方向为正方向。
【活动时间】15分钟
【人员分工】每组6人，48分成6组。2人负责合作探究一，2负责合作探究二，其中2人记录结论和困难，到时间后其中一人负责报告。
【合作探究过程】
【合作探究一】
问题1： 从同一高度同时释放一枚硬币盒一个与硬币面积相同的纸片，哪个下落的快？
问题2： 两张完全相同的纸片，将其中的一张卷紧后从同一高度释放，哪个下落的快？
问题3： 将一枚硬币与已经粘贴了纸片的硬币从同一高度同时释放，观察到哪个下落的快？
【归纳总结一】
物体下落过程的快慢与物体的质量无关。
培养学生的观察能力和逻辑推理能力。
【合作探究二】
按照教材第43页的图2.5-1装置做实验，将一系有纸袋的重物从一定的高度自由下落，利用打点计时器记录重物下落的过程。
问题1：自由落体运动的轨迹是怎样的？
问题2：自由落体运动的过程中，其速度有没有发生变化？
问题3：有的同学从实验结果中得出∝,有的同学得出∝t，你的结论又如何呢？
问题4：相邻、相等时间间隔的位移之差有怎样的关系？
问题5：影响实验精确程度的因素有哪些？
归纳总结：
自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，加速度大约为9.8.
进行科学态度和科学方法的教育，了解研究自然规律的科学方法，培养探究知识的能力。
【活动总结】
本节课主要内容包括：
自由落体运动的概念：
自由落体运动规律：
自由落体及速度：
【活动成果检测】由两部分组成。第一部分刚才的活动报告得分和第二部分课堂检测成绩的平均，两项分数之和为你们组得分。
【课堂检测】
一、单选题
1．小球由静止开始自由下落，不计空气阻力，落地速度为30m/s，g取10m/s2，则（　　）
A．下落的高度是30m B．下落的高度是90m
C．下落的时间是3s D．下落的时间是6s
2．某人从井口静止释放一颗小石子，不计空气阻力，为表示小石子落水前的运动，下列四幅图像可能正确的是（　　）
A．B．C．D．
3．跳水运动员训练时，从10m跳台双脚朝下由静止自由落下，某同学利用手机连续拍摄了多张照片。选取其中两张照片，根据比例运算可知，运动员双脚离水面的实际高度分别约为8.2m和5.0m。由此估算手机拍摄这两张照片的时间间隔为（　　）
A．2×10-2s B．2×10-1s C．4×10-2s D．4×10-1s
4．如图是一张在真空实验室里拍摄的羽毛与苹果同时下落的局部频闪照片。已知频闪照相机的频闪周期为。下列说法中正确的是（　　）
A．；；一定满足
B．羽毛下落到点的速度大小为
C．苹果在点的速度大小为
D．羽毛下落的加速度大小为
5．为了能够方便测出人的反应时间，某研究小组制作了“反应时间测量尺”，其使用方法：甲同学捏住测量尺上端使其保持竖直，零刻度线位于乙同学的两指之间。当乙看见甲释放测量尺时，立即用手指捏住，根据乙手指所在测量尺的位置，直接读出反应时间。下列“反应时间测量尺”的标度最合理的是（　　）
A．a B．b C．c D．d
6．小明从某砖墙前的高处由静止释放一个石子，让其自由落下，拍摄到石子下落过程中的一张照片如图所示。由于石子的运动，它在照片上留下了一条模糊的径迹。已知每层砖的平均厚度为6.0cm，照相机本次拍照曝光时间为1.5×10﹣2s，g=10m/s2，由此估算出位置A距石子下落起始位置的距离为（　　）
A．4.5m B．3.2m C．2.5m D．1.6m
7．某同学在研究落体运动时，用三根等长的轻质细线拴住小球A、圆环B，将小球A置于空中，细线拉直时，圆环B恰好水平，此时球A到环面的距离为1.8m。先控制圆环不动，让A从静止开始自由下落，当A球穿越圆环B时，圆环B立即被释放并开始自由下落，空气阻力可忽略，取重力加速度g=10m/s2，下列说法正确的是（　　）
A．从小球A开始下落至穿越圆环B，历时0.36s
B．小球A穿越圆环B时的速度大小为3m/s
C．从圆环B球开始下落至细线再次拉直，历时0.3s
D．从圆环B球开始下落至细线再次拉直，历时0.6s
二、多选题
8．从同一高度一个苹果和一片树叶同时从静止开始落到地上，且苹果先着地，下列说法中正确的是（　　）
A．苹果和树叶做的都是自由落体运动
B．因为苹果比树叶更重，所以苹果先着地
C．苹果的运动可看成自由落体运动，树叶的运动不能看成自由落体运动
D．假如地球上没有空气，则也是苹果先落地，树叶后落地
9．伽利略对自由落体运动的研究是科学实验和逻辑思维的完美结合，如图可大致表示其实验和思维的过程，对这一过程的分析，下列说法正确的是
A．其中的甲、乙、丙图是实验现象，丁图是经过合理的外推得到的结论
B．其中的丁图是实验现象，甲、乙、丙图是经过合理的外推得到的结论
C．运用甲图的实验，可“冲淡”重力的作用，使时间更容易测量
D．运用丁图的实验，可“放大”重力的作用，使实验现象更明显
【活动反思】
【其他】
自主学习参考答案
1．初速度=0，加速度=。
2在同一地点，一切物体的自由下落的加速度都相同, 重力加速度。
竖直向下；最大，越小。
9.8，10
课堂检测参考答案：
1．C
【详解】AB．由公式得下落的高度
故AB错误；
CD．由公式得下落时间为
故C正确，D错误。
故选C。
2．C
【详解】小石子做自由落体运动，则在某时刻的速度
v=gt
则图像C正确。
故选C。
3．D
【详解】运动员做自由落体运动，下落到距水面为8.2m时所需时间为t
下落的距水面为5m时，下落的时间为t+T，则
联立解得
故选D。
4．D
【详解】A．只有初速度为零的匀变速直线运动，从开始计时，连续相等时间内位移之比为，A点不一定是起点，A错误；
B．羽毛下落到点的速度大小为
B错误；
C．如果A点是起点，苹果在点的速度大小为，题目无此条件，C错误；
D．羽毛下落的加速度大小为
D正确。
故选D。
5．B
【详解】由题可知，手的位置在开始时应放在0刻度处，所以0刻度要在下边。物体做自由落体运动的位移
h=gt2
位移与时间的平方成正比，所以随时间的增大，刻度尺上的间距增大，且各个间距之间的比值应该为1:3:5……，则由以上的分析可知，图b是正确的。
故选B。
6．B
【详解】由图可以看出，在曝光的时间内，物体下降了大约有两层砖的厚度，即12cm（0.12m），曝光时间为1.5×10 2s，设经过A点的速度为v，有
代入数据解得
v=8.0m/s
由
可得下降的高度大约为h，则
故选B。
7．C
【详解】A．由公式得
故A错误；
B．由速度公式可知，小球A穿越圆环B时的速度大小为
故B错误；
CD．以B为参考系，则A相对B做匀速直线运动，所以从圆环B球开始下落至细线再次拉直所用时间为
故C正确，D错误。
故选C。
8．BC
【详解】ABC．苹果和树叶都受重力和空气阻力，但空气阻力相对苹果的重力来说很小，可以忽略不计，故苹果的运动可以看作自由落体运动，而树叶的运动不能看作自由落体运动，因为苹果比树叶更重，空气阻力相对苹果的重力来说很小，故苹果先着地，故A错误，BC正确；
D．假如地球上没有空气，苹果和树叶都只受重力，都做自由落体运动，同时落地，故D错误。
故选BC。
9．AC
【详解】AB．甲乙丙均是实验现象，丁图是经过合理的外推得到的结论，故A正确，B错误；
CD．伽利略的时代无法直接测定瞬时速度，就无法验证v与t成正比的思想，伽利略通过数学运算得到，若物体初速度为零，且速度随时间均匀变化，即v正比于t，那么它通过的位移与所用时间的二次方成正比，只要测出物体通过不同位移所用的时间就可以验证这个物体的速度是否随时间均匀变化．由于伽利略时代靠滴水计时，不能测量自由落体所用的时间，伽利略让铜球沿阻力很小的斜面滚下，由于沿斜面下滑时加速度减小，所用时间长得多，所以容易测量．这个方法叫“冲淡”重力．故C正确，D错误．

展开更多......

收起↑