初高物理衔接第10讲 自由落体运动 (PDF版)

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初高物理衔接第10讲 自由落体运动 (PDF版)

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衔接必刷题
物理
第10讲
自由落体运动
知识清单
[初中物理知识储备]
打点
1.生活中常见的落体运动:雨滴的下落,树叶的飘落
计时器
一纸带
2.对落体运动的错误经验认识:认为重的物体比轻
的物体下落的快。
接屯源色-重秘
[高中物理新知学习]
一、自由落体运动
1.定义:物体只在重力作用下从静止开始下落的
(2)使纸带穿过两个限位孔,下端用夹子夹住连
运动。
到重物上,让重物靠近打点计时器
2.物体的下落可看作自由落体运动的条件:空气阻
(3)用手捏住纸带上端把纸带拉成竖直状态,启
力的作用比较小,可以忽略。
动打点计时器,放开纸带让重物自由下落,打点
二、自由落体加速度
计时器就在纸带上打下一系列的点,重物落地后
1.定义:在同一地点,一切物体自由下落的加速度
立刻关闭电源。
都相同,这个加速度叫作自由落体加速度,也叫
(4)改变重物的质量,重复几次上面的实验,选取
作重力加速度,通常用g表示。
一条点迹清晰的纸带进行处理。
2.方向:竖直向下。
3.数据处理
3.大小
(1)用刻度尺测量打点计时器在纸带上打出的点
(1)在地球表面,g值随纬度的增大而逐渐增大。
之间的距离。
(2)一般取值:g=9.8m/s2或g=10m/s2。
三、自由落体运动的规律
(2)用vn=
n十+上求出各点的速度,作vt图
2T
1.自由落体运动的性质:自由落体运动是初速度为
像,图像应为一条过原点的倾斜直线。
0的匀加速直线运动。
(3)根据vt图像的斜率求加速度或根据△x=
2.匀变速直线运动的基本公式及其推论都适用于
aT2计算加速度。
自由落体运动。
4.实验结论
3.自由落体运动的速度、位移与时间的关系式:v
自由落体运动是初速度为零、加速度恒定(约为
1
g1,x=28t。
9.8m/s2,与物体的质量无关)的匀加速直线
运动。
四、自由落体运动的实验探究
1.实验器材
初高中物理衔接点]
打点计时器、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台、几个
1.本节通过逻辑推理、实验演示与实验探究,分析
质量不同的重物、夹子、交流电源、毫米刻度尺。
得出自由落体运动的规律,明确重力加速度的意
2.探究过程
义,使同学们对自由落体运动的规律有了更具体
(1)按如图所示将打点计时器竖直固定在铁架台
和深入的认识。同时同学们应主动增强质疑精
上,连接好电路。
神、科学推理和科学论证能力的提升。
26衔接必刷题物理
7.答案:(1)6s(2)5m/s2
6.答案:(1)7.2m(2)12m/s(3)7m
解析:(1)跳楼机先做自由落体运动至
最大速度后再立即做匀减速运动,此种
解析:1)水滴自由下落,则=2g2=7.2m
情况对应的时间最短,如图所示,全程
(2)水滴落地的速度o=gt=12m/s。
的平均速度
(3)水滴在1=0.2s内的位移h1=2gi=0.2m
1
2Umax=10 m/s
水滴下落最后1s的位移h2=h一h1=7m。
最短时间tmin=
=6
第11讲
竖直上抛运动
(2)跳楼机做自由落体运动的时间
达标训练
1=max=20
08=2s
1.答案:B
解析:画出物体上升过程中速度与时间的
故减速过程的最短时间t2=tm一t1=48
变化关系图像如图所示。
则最大加逵度amx=二=一5m/g
上升到最大高度的一半所用时间为1,速
t2
度减为初速度的一半所用的时间为t2,故
即最大加遂度大小为5m/s2,方向竖直向上。
t1<12,故B正确。
2.答案:A
第10讲
自由落体运动
解析:射出的弹九做竖直上抛运动,可看成自由落体运动
达标训练
的递运动,由运动学公式A=名g,
1.答案:B
解析:抽成真空的玻璃简内没有空气阻力,金属片和小羽
弹丸最后1s内下落的高度
毛下落快慢相同,说明同一地点真空中物体下落快慢与
M1=2×10X12m=5m,
重力大小无关,故B正确
2.答案:B
则最初1s内下落的高度h2=9h1=45m,
解析:水下落高度h=1000m,g取10m/s2,由2=2gh
得,=√2gh=√2X10X1000m/s=100√2m/s,故B
最初18内中间时到的迪度=名=5m/s=5m/s,
正确。
弹九自由下落的时间1=+0.58=8s+0.5s=5s
45
3.答案:B
1
解析:各珠子同时做自由落体运动,下降的位移之比为
弹九下落的总高度A:=812=号×10X52m=125m,
5:20:45:80:125:180=1:4:9:16:25:36:根
则弹九上升的最大高度为125m,故A正确。
据=弓g2可知落地的时问之北为1:2:3:4:5:6,则
3.答案:C
各珠子落到桌面上的时间间隔相等;根据=g可知依次
解析:由图可知,足球上升的高度约为0.4m,最高点速度
落到桌面上的速率之比为1:2:3:4:5:6,故B正确,
为零,根据v2=2gh,可知v=/2gh=√2X10X0.4m/s
A.C错误;第4个珠子距离桌面的高度为45cm,则第4个珠
≈2.82m/s≈3m/s,故C正确。
子落到桌面上的递率为v=√2gh=√/2X10X0.45m/s
4.答案:BC
=31m/s,故D错误。
解析:由题意得,火箭上升30m时速度最大,根据速度位
4.答案:BC
移关系有v=2ah,可得最大速度v=30m/s,A错误;火
解析:频闪照相的时间间隔T=子=0.2s
箭加速上升,根据速度时间关系有v=at1,可得t1=2s,
失去动力做竖直上抛运动有v=g2,解得t2=3s,所以水
题图中所有位置曝光两次,所以d点到竖直上抛的最高
火箭上升运动的时间为(=1十2=5s,B正确:水火箭做
T
竖直上抛运动,根据速度位移公式有2=2gh1,得h1=45m,
点的时间间福为1=之:
即火箭先加速上抛30m,再减速上抛45m到最高点,则
所以从最高,点开始至下落到b,点经历的时间为
水火箭上抛的最大高度即离地的最大高度为H=h十h1
w=1+2T=号T=0.5s,
=75m,C正确,D错误
5.答案:ACD
过b点时的速度为va=gt6=5m/s,A错误;
解析:竖直上抛运动的全部过程是匀变速直线运动,由x
从最高点下落到a,点经历的时间为t。=t十3T=
tr-
=ot十
之@t,可知小球运动到距抛出点上方25m时,h
0.7s,
1
=vot-
8t2,即25=301-52,解得t1=18,t2=58,小
所以口点距竖直上抛的最高点的距离为
ha=2g日=2.45m,B正确;
球运动到距抛出点下方25m时,-=(-2g,解
初速度为0的匀加速度直线运动,在连续相同时间内的
得t8=(3十√14)s,t4=(3-√14)s<0(舍去),故ACD
位移之比为1:3:5:7:9:11:13,若从最高.点至a点
正确,B错误。
分为7个相同的时间间隔,每个间隔为0.1s,满足11:12
第12讲追及相遇问题
:13=(13十11):(9十7):(5+3)=3:2:1,C正确,D
错误
达标训练
5,答案:AC
1.答案:D
解析:由图可以看出,在曝光的时间内,石子下降了大约
解析:t图像中图线的斜率表示物体运动的加速度,则
有两层砖的厚度,所以AB段的平均速度为口=
由图像可得a甲=10m/s2,乙=5m/s2,另由图像可知甲

车的初速度为0,乙车的初速度为o=10m/s,则由运动
X102m/s=12m/s,由于时间极短,石子下落到A位
2×0.06
学公式可得甲乙两车在1=1s时的位移分别为x甲=2@甲
置的速度近似等于曝光时间内的平均速度,则有4=?一
.1
=2×10×1m=5m·x元=ot+2a乙t2=10×1m+p
12m/,则石子下落点到A位置的高度约为hA==
X5X1m=12.5m,而初始时刻甲车在乙车前7.5m
1
122
2X10m=7.2m,故选AC
处,则有x甲十△x=12.5m=x乙,可知在【=1s时,甲车
与乙车相遇,即两车第一次并排行驶,故A、B错误;设甲
84

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