第一章第3讲自由落体运动 Word版含答案

2020-2021学年高一物理人教版必修1学案：2.5 自由落体运动 Word版含解析

姓名，年级：时间：5 自由落体运动知识点一自由落体运动(1）定义：物体只在重力作用下从静止开始下落的运动．(2)运动性质：自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动．知识点二自由落体加速度（1）定义：在同一地点，物体做自由落体运动的加速度都相同，这个加速度叫自由落体加速度,也叫重力加速度．（2）方向：竖直向下．(3）大小：地球上其大小随地理纬度的增加而增大,在赤道上最小,两极处最大,一般计算中,常取g＝9。

8_m/s2。

1971年7月26日发射的阿波罗－15号飞船首次把一辆月球车送上月球，美国宇航员斯科特驾驶月球车行驶28千米，并做了一个落体实验：在月球上的同一高度同时释放羽毛和铁锤,如图所示，出现的现象是(月球上是真空)( D ）A．羽毛先落地，铁锤后落地B．铁锤先落地，羽毛后落地C．铁锤和羽毛都做自由落体运动，重力加速度为9.8 m/s2 D．铁锤和羽毛都做自由落体运动，同时落地知识点三自由落体运动规律(1)自由落体运动实质上是初速度v0＝0,加速度a＝g的匀加速直线运动．（2)基本公式错误!一位观察者测出,从悬崖进行跳水比赛的参赛者碰到水面前在空中下落了3。

0 s，如果不考虑空气阻力，悬崖有多高?实际上是有空气阻力的,因此实际高度比计算值大些还是小些？为什么?(g取10 m/s2）提示：由h＝错误!gt2，得悬崖高h＝错误!×10×32m＝45 m．如果不考虑空气阻力,可算出悬崖高45 m，实际上由于存在空气阻力，加速度比重力加速度小,所以实际高度比计算值小．考点一自由落体加速度（1）重力加速度自由落体加速度也叫重力加速度，是由物体受到的重力产生的．用符号g表示，单位为米/秒2（m/s2)．(2)大小在地球上的不同地方，自由落体加速度的大小略有不同．一般计算中，可以取g＝9。

8 m/s2或g＝10 m/s2，如无特别说明,都按g＝9.8 m/s2进行计算．(3）方向重力加速度的方向总是竖直向下的．(4)特点①在同一地点，一切物体在自由落体运动中的加速度都相同，因此，一切物体自由下落的快慢是相同的．平时我们看到轻重不同、形状不同、密度不同的物体下落时快慢不同,是由于它们受到空气阻力的影响不同．②在地球表面上,从赤道到两极，自由落体的加速度逐渐增大，在赤道上最小，约为9。

高中物理课后练习答案与解析(WORD) 新课标人教版必修1

教科书练习与习题答案第一章运动的描述一、质点参考系和坐标系 1．能，不能2．江水相对江岸向东运动，地球相对太阳转动，时针相对钟转动，太阳相对地面升降．3．诗中描述了花、云和我的运动；花相对岸飞、云相对我不动、云和我相对岸（榆堤）向东；运动是相对的，同一物体选择不同的参考系，描述的运动可以不同，例如：云和我相对岸（榆堤）一起向东，而以我为参考系，岸（榆堤）是向西运动的．4．－0.42m, 0.34m解析: 用刻度尺测得图中桌高1.90cm 、AO 为1.00cm 、BO 为0.8cm ，则 AO 的实际距离是m cm cmm42.000.190.18.0=⨯BO 的实际距离是m cm cmm34.08.090.18.0=⨯所以，A 、B 两点的坐标分别是－0.42m 、0.34m ．二、时间和位移1．指时间的说法有：“停车8分”、“等了很久”、“前3秒钟”、“最后3秒钟”、“第3秒钟”；指时刻的说法有：“8点42分到站”、“这么早就来啦”、“3秒末”． 2．路程3．（1）100m ，100m （2）路程相同，位移不同．因为里外跑道的长度不同，800m 跑中不同道次的运动员起跑点不同，但他们的终点是一致的． 4．三、运动快慢的描述——速度 1．9.46×1015m, 1.3×108s解析：（1）光在真空中传播速度C=3.0×108m/s ，一年以365天计，全年有∆t = 365×24×3600s = 31536000s ，则光在一年中传播∆x=C ·∆t =3.0×108×31536000 m = 9.46×1015m（2）光到地球需时间s C x t 88313103.1100.310100.4⨯=⨯⨯⨯=∆=∆ 约3.7×104h, 即约1540天,也即约4.22年.2．（1）9m/s 、8m/s 、7m/s 、6m/s 和5m/s ；前1s 内的平均速度最接近汽车关闭油门时的瞬时速度；它比这个瞬时速度略小．（2）1m/s ，03．89.7km/h ，130.2km/h ，0 四、实验：用打点计时器测速度1．电磁打点计时器误差较大．电磁打点计时器对运动纸带的摩擦较大． 2．（1）左（2）用刻度尺测出A 左右相邻两点间的距离x ∆，根据电源的频率，求出打点的周期，得到A 左右相邻两点间隔的时间t ∆，由txv ∆∆=求得A 左右相邻两点间隔的平均速度，粗略表示A 点的瞬时速度，即打A 点时重物的瞬时速度． 3．甲物体一直做速度恒定的匀速直线运动；乙物体先做初速度为零的匀加速直线运动，再做一段时间的匀速直线运动，最后做匀减速直线运动至速度为零． 4．牵引纸带的速度越大，相邻两点的距离越大；相邻两点所表示的时间由人打点的快慢决定，牵动纸带的快慢只影响相邻两点的距离．五、速度变化快慢的描述——加速度 1．2.46m/s 2，2.10m/s 2，1.79m/s 2．2．A ：匀速直线运动的物体加速度为0，速度不为0B ：加速度较小的物体，经长时间加速，它的速度变化量很大C ：向西行驶的汽车在刹车过程中，加速度向东D ：火箭在开始阶段速度较小，但加速度很大，随着速度越来越大，其加速度比原来小．3．a 物体的加速度最大，因为描述a 直线的倾斜程度最大．a 物体的加速度为0.625m/s 2，方向与正方向相同b 物体的加速度为0.083m/s 2，方向与正方向相同c 物体的加速度为0.25m/s 2，方向与正方向相反 4．4.74cm/s 2解析：滑块开始遮住光电门时的瞬时速度，可认为等于滑块通过光电门时的平均速度．则开始遮住第一个光电门时滑块速度s cm s cm t x v /2930029.00.311==∆∆=遮住第二个光电门时滑块速度s cm s cm t x v /1130011.00.322==∆∆= 滑块的加速度为212/74.4s cm tv v a =∆-=第二章匀变速直线运动的研究一.实验:探究小车速度随时间变化的规律 1.解析 (1)(2)v-t 图如图1所示(3)v-t 图反映的是一条匀加速度运动的曲线,所以列车是在做匀加速直线运动. 2.A 物体以v A =15m/s 的速度做匀速直线运动; B 物体从静止开始做匀加速直线运动,加速度为1.75m/s 2; C 物体以v 0=4m/s 的初速度做匀减速直线运动,经过6s 停止运动.3. 将纸条上端中心连起来得到的v-t 图象如图2所示. 这样做有道理,每条纸带的宽度代表相等的时间,每条纸带的长度代表这段时间内的位移,而相等时间内的位移就表示这段时间内的平均速度.由于每段时间较短,所以这段时间中点的速度就是这段时间内的平均速度.取每段纸带上边的中点,然后过这些点画出v-t 图象,如图2所示.此图线的斜率就等于加速度a 的大小.图1图24.粘贴纸带的方法见上题.二.匀变速直线运动的速度与时间的关系 1．25s解析: v t =54km/h=15m/s, v 0=36km/h=10m/s 由速度公式:v t =v 0+at 得s s a v v t t 252.010150=-=-= 2. 8 m/s解析: v 0=72km/h=20m/s,t =2min=120s,以v 0为正方向,a=-0.1m/s 2 由速度公式:v t =v 0+at =20 m/s -0.1×120 m/s =8 m/s3.(1)由图象得,1s 末的速度v 1=1.5 m/s, 4s 末的速度v 4=2 m/s, 7s 末的速度v 7=1 m/s,因此: 4s 末的速度最大, 7s 末的速度最小.(2)它在1s 末、4s 末、7s 末三个时刻的速度都是正值,所以方向相同,都是沿规定的正方向运动. (3)由图可知:2201/5.0/212s m s m t v v a t =-=-=,04=a , 2207/1/6820s m s m t v v a t -=--=-=,因此, 它在1s 末、4s 末、7s 末三个时刻的加速度是7s 末最大, 4s 末的最小(4) 它在1s 末的加速度是正值, 7s 末的加速度为负值,所以方向相反.4.由题意知, v 0=0m/s,4s 末的速度v 4= at =1×4 m/s =4 m/s, 8s 末的速度v 8=v 4+at =4 m/s +0.5×4 m/s=6 m/s.物体在8s 内的v-t 图象如图3所示.三.匀变速直线运动的位移与时间的关系 1. 390m,16 m/s解析:v 0=36km/h=10m/s, a =0.2m/s 2坡路的长度:m m m at t v x 390302.030102212210=⨯⨯+⨯=+= 列车到达坡底的速度:v t =v 0+at =10 m/s +0.2×30 m/s =16 m/s 2.-4m/s 20 图3解析:由2210at t v x +=得 22220/4/3)31836(2)(2s m s m t t v x a -=⨯-⨯=-=3.约0.6m/s 2解析:运动过程如图4所示, 解法一:列车加速时间为s s s t 210)30450(211=-= 列车加速的末速度为v t =430km/h ≈120m/s 列车加速度为220/57.0/210120s m s m t v v a t =-=-= 解法二:加速阶段的位移m x 14700)301201033(321=⨯-⨯= 加速时间为s s s t 210)30450(211=-= 由公式222221/67.0/2101470022s m s m t x a at x =⨯===得解法三:加速阶段的位移m x 14700)301201033(321=⨯-⨯⨯= 列车加速的末速度为v t =430km/h ≈120m/s 由速度与位移的关系22222/49.0/14700212022s m s m x v a ax v t t=⨯===得4.-41.7 m/s 2解析:由题意知v 0=10 m/s,v t =0 m/s,s=1.2m 由速度与位移的关系22220202/7.41/2.121022s m s m s v a ax v v t-=⨯=-==-得5.不能,38.7 m/s解析: 由s m s m s m v ax v v t t /50/5.31/100522202<=⨯⨯==-得高速行驶阶段加速阶段加速阶段t 1t 2t 3图4所以飞机不能靠自身的发动机从舰上起飞. 又由s m s m ax v v ax v v t t /7.38/100525022220202=⨯⨯-=-==-得四.自由落体运动1.把一张纸片和一块文具橡皮同时释放, 文具橡皮下落得快.再把纸片捏成一个很紧的小纸团,和文具橡皮同时释放,两者下落得差不多快.这是因为纸片没有捏成小纸团时,受到的空气阻力较大.2. 悬崖有44.1m 高; 悬崖的实际高度比计算值小些解析:由m m gt x 1.440.38.9221221=⨯⨯==得悬崖有44.1m 高. 由于有空气阻力,实际的加速度要比g 小,所以悬崖的实际高度比计算值小些. 3. 30.6m. 石块下落的时间比2.5s 小,所以估算结果偏大解析: 由m m gt x 6.305.28.9221221=⨯⨯==得井口到水面的距离有30.6m. 考虑到声音传播的时间,石块下落的时间比2.5s 小,所以估算结果偏大.4.如图5所示,可以采用四种方法,第一种是运用速度公式求解, 第二种是运用位移公式求解,第三种是运用逐差法求解,第四种是运用v-t 图象求解. 解析:解法一: 运用速度公式求解 E 点的瞬时速度为s m s cm v E /98.1/08.05.124.28=-=所以22/9.9/504.098.1s m s m t v g E =⨯==解法二. 运用位移公式求解由221gt x =得 222/8.9/02.06.192s m s cm t x g ===解法三：运用逐差法求解 x EF =28.4-19.6cm=8.8cm x BC =7.1-3.2cm=3.9cm22221/2.10/04.039.38.83s m s cm T x x a BC EF =⨯-=-=B CDE F图5同理 : 22222/8.9/04.034.21.73s m s cm T x x a AB DE =⨯-=-=22223/6.9/04.038.04.53s m s cm T x x a OA CD =⨯-=-=所以2321/9.93s m a a a a =++=解法四. 运用v-t 图象求解.s m s cm v E /98.1/08.05.124.28=-=s m s cm v D /56.1/08.01.76.19=-=s m s cm v C /16.1/08.02.35.12=-=s m s cm v B /79.0/08.08.01.7=-=s m s cm v A /40.0/08.02.3==由图6求得22/75.9/2.095.1s m s m a ==第三章相互作用一、力基本相互作用1.（1）从高处释放的小球在重力作用下,速度越来越快；乒乓球在球拍的作用下不断改变速度的大小和方向；在粗糙水平面上滚动的足球，运动越来越慢.弹簧在外力作用下，长度变长或缩短；钢尺在外力作用下发生弯曲；冲气的气球在用手施加的外力作用下发生形状变化.(2) 从高处释放的小球受到的重力, 施力物体是地球, 受力物体是小球；冲气的气球在用手施加的外力作用下发生形状变化,气球受到弹力的施力物体是手, 受力物体是气球.2.物体所受重力的图示如所示.图64.9×10398N 9.8N3.均匀的三角形薄板的重心与几何学上的重心在同一点上. 二、弹力 1.（略）2.钢管受到三个力的作用:重力、绳子对钢管的拉力、地面给钢管的弹力.受力示意图如图11．3. 锅铲受力的示意图如图12.4. (1)图象如图13(2)弹簧的劲度系数K 约为30N/m三、摩擦力1.手压着桌面向前移动时手受到桌面的滑动摩擦力作用, 滑动摩擦力方向和手指运动方向相反,阻碍手的运动. 滑动摩擦力的大小与压力成正比,手对桌面的G F 1F 2图11cm图13F 1F 2压力越大, 滑动摩擦力越大, 对手的阻碍作用越大.2. (1)瓶子静止在粗糙水平桌面上,不受摩擦力的作用；(2)瓶子静止在倾斜的桌面上, 瓶子受到沿斜面向上的静摩擦力作用；(3)瓶子被握在手中，瓶口朝上, 瓶子受到手的竖直向上的静摩擦力作用；(4)瓶子压着一纸条，挡住瓶子把纸条抽出时，瓶子受到纸施加的滑动摩擦力作用，方向是纸带抽动方向.3. F ma x =40N F =30N μ=0.3 20N. 四、力的合成1.它们的合力能等于5N 、10N,不能等于15N ；两个力的合力的最大值是12N ，最小值是8N.2.它们的合力大小为,方向为西南方向.3.选1cm 的线段表示30N 的力, 作出力的平行四边形图示如图14,即可根据比例关系求出合力大小,用量角器可量出合力的方向.两个力的夹角为30°时,量得对角线长为6.8cm,根据比例关系,合力大小为204N,量得F 和F 1的夹角为17°.两力夹角为150°时,解答略.4. (1)、(3)正确，(2)错误. 五、力的分解 1.300N, 53°解析:由图15运用直角三角形知识可得:2300F N == tan φ=143F F =, φ=530.2.如图16所示.其中(1)(2)的解是惟一的, (3)的解不是惟一的,有两解.1F图14FF 1F 2图153.41m解析: 如图17所示.根据三角形知识,位移)x m ===方向与水平方向夹角为θ,tanθ=1.25.第四章牛顿运动定律一、牛顿第一定律1．（1）不能，从飞机上投下的炸弹由于惯性，在下落过程中还要向前飞行一段距离，炸弹将越过目标．（2）人向上跳起时，由于惯性，将保持与地球同步的速度运动，将落回到原处．2．防止汽车紧急刹车时，坐在前排的人由于惯性会以很大的速度撞上档风玻璃，造成人身伤害．3．这位同学犯了“力是维持物体运动的原因”的错误．4．在一辆汽车内的光滑水平桌面上静止有一小球，当汽车突然加速向前运动时，小球相对于桌面加速向后运动．若以汽车为参考系，小球在水平方向没有受力，却做加速运动，显然这时惯性定律不成立．三、牛顿第二定律图161x 11．没有矛盾．因为决定物体加速度（能否由静止开始运动）的是物体受到的合力，箱子除受到人的拉力外，还受重力及地面的支持力，且合力为零，所以物体不会动．2．12N 解析: 根据2211a F a F m ==，得)(124261122N F a a F =⨯== 3．3解析: 根据得乙乙甲甲，a m a m F ==35.15.4===乙甲乙甲a a m m 4．214N, 方向沿两力的角平分线解析:如图18所示,得2142==F F 合（N ）由)/(2722142s m mF a ===合方向沿两力的角平分线 5．0.5m/s 2, 方向与推力方向相反解析: 由ma f F =-得 )(154560N ma F f =-=-= 若撤去推力 'ma f = 得)/(5.030152's m a == 方向与推力方向相反．四、力学单位制 1．20N 解析: 根据ax v v t2202=- 得)/(2.02s m a -=又根据)(20)2.0(100N ma f -=-⨯== 2．27m解析: 根据得合,ma f F =-= )/(62000102.124s m m F a -=⨯-==合又根据ax v v t2202=- 得).(27m x =3．根据FL W = 得：./11/1111222s m Kg m s m Kg m N J ⋅=⨯⨯=⨯= 4．证明: 因为2/1s m Kg N ⋅=合图18又根据mFa = 得22/1/11s m Kg s m Kg Kg N =⋅=五、牛顿第三定律1．涉及木箱和地球的作用力与反作用力有两对，木箱受地面的支持力和地球的吸引力；地球受木箱的压力和木箱的吸引力．2．证明: 如图19所示,对物体研究：受两力平衡G F =支由牛顿第三定律得：压支F F = 结合两式得：G F =压3．在推石时：巨石加速向前运动，自己加速后退；在推石后：巨石匀速向前运动，自己匀速后退．若静止在地面上，情况不一样．因为人和巨石均对地面有压力，而推动时，物体均有相对运动（或趋势），因而人和巨石均受摩擦力，若推力不够大现两物体可能保持静止，也可能一个运动一个静止，或两个物体均运动后再做减速运动直到停止．4．如图20所示.（1）A 拉B 匀速运动时，阻F F AB =，方向相反，因为它们是一对平衡力．BA AB F F =，方向相反，因为它们是一对作用力与反作用力．（2）A 拉B 加速运动时，阻F F AB >，方向相反．BA AB F F =，方向相反，因为它们仍是一对作用力与反作用力．ma F F AB =-阻,N F AB 3102.3⨯=,N F BA 3102.3⨯=，方向如图20所示．5．小强的说法是错误的．平衡力作用效果能抵消，是因为它们作用在同一物体上；而作用力与反作用力是作用在不同物体上的两个力其作用效果不能抵消．六、用牛顿定律解决问题（一） 1．753m/s,32135m 解析: 如图21所示，物体所受的合力为：)(3503N F F ==合图19v图20F合图21由)/(32523502s m mF a ===合又)/(3753325s m at v =⨯==)(321353325212122m at x =⨯⨯==2．6.0×103N解析: 根据at v v t =-0 得)/(5.12s m a -=又根据)(100.6)5.1(100.433N ma F ⨯-=-⨯⨯==合 3．26m/s解析: 如图22所示, ma f G =-θsin 且8.042.3sin ==θ 得)/(0.62s m a =再根据ax v v t 2202=- 得)/(62s m v = 4．超速解析: 汽车受地面的摩擦力做匀减速运动，其加速度)/(72s m g a -=-=μ 又由于ax v v t 2202=- 得 )/(30)/(1.37)/(3.106.7720h km h km s m v >==⨯⨯=可判断该车超速．七、用牛顿定律解决问题（二） 1．拉力为αcos G, 支持力为αtan ⋅G 解析: 如图23所示，物体受三力作用平衡且有：αt an ⋅=G F N图22αcos GT =2．合力大小为F 1，方向与F 1方向相反3．水不会从瓶中漏出，因为饮料瓶与水均处于完全失重状态，瓶下方不受水的压强．4．（1）ma mg F T =- 得mg F T 7= （2）ma F mg T =- 则0<T F ，绳子松驰，拉力为零．5．（1）座舱离地面50m 时，仍处于完全失重状态，手上没有感觉．（2）N 7950解析: 座舱离地面15m 时，处于超重状态 )(2212h h g v -= 及222ah v = 得)/(71202s m a = 又ma mg F N =- 得)(7950)712010(5)(N a g m F N =+⨯=+=。

高一物理人教版必修1(第2.5 自由落体运动) Word版含解析[12题]

密★启用前人教版必修1 第二章匀变速直线运动的研究5．自由落体运动第Ⅰ部分选择题一、选择题：本题共8小题。

将正确答案填写在题干后面的括号里。

1．关于自由落体运动，下列说法中正确的是( )A．初速度为零的竖直向下的运动是自由落体运动B．只在重力作用下的竖直向下的运动是自由落体运动C．自由落体运动在任意相等的时间内速度变化量相等D．自由落体运动是初速度为零，加速度为g的匀加速直线运动2．关于重力加速度的说法不正确的是( )A．重力加速度g是标量，只有大小没有方向，通常计算中g取9.8 m/s2B．在地球上不同的地方，g值的大小不同，但它们相差不是很大C．在地球上同一地点，一切物体在自由落体运动中的加速度都相同D．在地球上的同一地方，离地面高度越大重力加速度g越小3．一个自由下落的物体，前3 s内下落的位移是第1 s内下落位移的( ) A．2倍B．3倍C．6倍D．9倍4．一个小石子从离地某一高度处由静止自由落下，某摄影爱好者恰好拍到了它下落的一段轨迹AB(照片与实物按1∶1的比例冲洗)。

该爱好者用直尺量出轨迹的长度，如图所示，已知曝光时间为11000s，则小石子出发点离A点距离约为( )A．6.5 m B．10 mC．20 m D．45 m5．甲、乙两物体都做自由落体运动，已知甲物体重是乙物体重的2倍，而甲距地面的高度是乙距地面高度的一半，下列说法正确的是( )A．甲物体的加速度是乙物体加速度的2倍1B．甲物体着地的速度是乙物体着地的速度的C．甲物体下落的时间是乙物体下落的时间的2D．甲、乙两物体的末速度相同6．从空中某处先后经过Δt时间释放甲、乙两个物体，两个物体都做自由落体运动，关于它们之间的关系，下列说法正确的有( )A．以乙为参考系，甲做加速运动B．甲、乙两物体的速度之差恒定不变C．甲、乙两物体的速度之差越来越大D．甲相对乙做匀速运动，甲、乙之间的距离越来越大7．某科技馆有一个展品，该展品放在较暗处，有一个不断均匀滴水的水龙头(刚滴出的水滴速度为零)，在平行光源的照射下，只要耐心地、缓慢地调节水滴下落的时间间隔，在适当的情况下参观者可以观察到一种奇特的现象：水滴好象都静止在各自的位置不动(如图中的A、B、C、D所示，刻度尺上的单位是cm)。

高中物理课后练习答案与解析(WORD) 新课标人教版必修1

教科书练习与习题答案第一章运动的描述一、质点参考系和坐标系 1．能，不能2．江水相对江岸向东运动，地球相对太阳转动，时针相对钟转动，太阳相对地面升降．3．诗中描述了花、云和我的运动；花相对岸飞、云相对我不动、云和我相对岸（榆堤）向东；运动是相对的，同一物体选择不同的参考系，描述的运动可以不同，例如：云和我相对岸（榆堤）一起向东，而以我为参考系，岸（榆堤）是向西运动的．4．－0.42m, 0.34m解析: 用刻度尺测得图中桌高1.90cm 、AO 为1.00cm 、BO 为0.8cm ，则 AO 的实际距离是m cm cmm42.000.190.18.0=⨯BO 的实际距离是m cm cmm34.08.090.18.0=⨯所以，A 、B 两点的坐标分别是－0.42m 、0.34m ．二、时间和位移1．指时间的说法有：“停车8分”、“等了很久”、“前3秒钟”、“最后3秒钟”、“第3秒钟”；指时刻的说法有：“8点42分到站”、“这么早就来啦”、“3秒末”． 2．路程3．（1）100m ，100m （2）路程相同，位移不同．因为里外跑道的长度不同，800m 跑中不同道次的运动员起跑点不同，但他们的终点是一致的． 4．三、运动快慢的描述——速度 1．9.46×1015m, 1.3×108s解析：（1）光在真空中传播速度C=3.0×108m/s ，一年以365天计，全年有∆t = 365×24×3600s = 31536000s ，则光在一年中传播∆x=C ·∆t =3.0×108×31536000 m = 9.46×1015m（2）光到地球需时间s C x t 88313103.1100.310100.4⨯=⨯⨯⨯=∆=∆ 约3.7×104h, 即约1540天,也即约4.22年.2．（1）9m/s 、8m/s 、7m/s 、6m/s 和5m/s ；前1s 内的平均速度最接近汽车关闭油门时的瞬时速度；它比这个瞬时速度略小．（2）1m/s ，03．89.7km/h ，130.2km/h ，0 四、实验：用打点计时器测速度1．电磁打点计时器误差较大．电磁打点计时器对运动纸带的摩擦较大． 2．（1）左（2）用刻度尺测出A 左右相邻两点间的距离x ∆，根据电源的频率，求出打点的周期，得到A 左右相邻两点间隔的时间t ∆，由txv ∆∆=求得A 左右相邻两点间隔的平均速度，粗略表示A 点的瞬时速度，即打A 点时重物的瞬时速度． 3．甲物体一直做速度恒定的匀速直线运动；乙物体先做初速度为零的匀加速直线运动，再做一段时间的匀速直线运动，最后做匀减速直线运动至速度为零． 4．牵引纸带的速度越大，相邻两点的距离越大；相邻两点所表示的时间由人打点的快慢决定，牵动纸带的快慢只影响相邻两点的距离．五、速度变化快慢的描述——加速度 1．2.46m/s 2，2.10m/s 2，1.79m/s 2．2．A ：匀速直线运动的物体加速度为0，速度不为0B ：加速度较小的物体，经长时间加速，它的速度变化量很大C ：向西行驶的汽车在刹车过程中，加速度向东D ：火箭在开始阶段速度较小，但加速度很大，随着速度越来越大，其加速度比原来小．3．a 物体的加速度最大，因为描述a 直线的倾斜程度最大．a 物体的加速度为0.625m/s 2，方向与正方向相同b 物体的加速度为0.083m/s 2，方向与正方向相同c 物体的加速度为0.25m/s 2，方向与正方向相反 4．4.74cm/s 2解析：滑块开始遮住光电门时的瞬时速度，可认为等于滑块通过光电门时的平均速度．则开始遮住第一个光电门时滑块速度s cm s cm t x v /2930029.00.311==∆∆=遮住第二个光电门时滑块速度s cm s cm t x v /1130011.00.322==∆∆= 滑块的加速度为212/74.4s cm tv v a =∆-=第二章匀变速直线运动的研究一.实验:探究小车速度随时间变化的规律 1.解析 (1)(2)v-t 图如图1所示(3)v-t 图反映的是一条匀加速度运动的曲线,所以列车是在做匀加速直线运动. 2.A 物体以v A =15m/s 的速度做匀速直线运动; B 物体从静止开始做匀加速直线运动,加速度为1.75m/s 2; C 物体以v 0=4m/s 的初速度做匀减速直线运动,经过6s 停止运动.3. 将纸条上端中心连起来得到的v-t 图象如图2所示. 这样做有道理,每条纸带的宽度代表相等的时间,每条纸带的长度代表这段时间内的位移,而相等时间内的位移就表示这段时间内的平均速度.由于每段时间较短,所以这段时间中点的速度就是这段时间内的平均速度.取每段纸带上边的中点,然后过这些点画出v-t 图象,如图2所示.此图线的斜率就等于加速度a 的大小.图1图24.粘贴纸带的方法见上题.二.匀变速直线运动的速度与时间的关系 1．25s解析: v t =54km/h=15m/s, v 0=36km/h=10m/s 由速度公式:v t =v 0+at 得s s a v v t t 252.010150=-=-= 2. 8 m/s解析: v 0=72km/h=20m/s,t =2min=120s,以v 0为正方向,a=-0.1m/s 2 由速度公式:v t =v 0+at =20 m/s -0.1×120 m/s =8 m/s3.(1)由图象得,1s 末的速度v 1=1.5 m/s, 4s 末的速度v 4=2 m/s, 7s 末的速度v 7=1 m/s,因此: 4s 末的速度最大, 7s 末的速度最小.(2)它在1s 末、4s 末、7s 末三个时刻的速度都是正值,所以方向相同,都是沿规定的正方向运动. (3)由图可知:2201/5.0/212s m s m t v v a t =-=-=,04=a , 2207/1/6820s m s m t v v a t -=--=-=,因此, 它在1s 末、4s 末、7s 末三个时刻的加速度是7s 末最大, 4s 末的最小(4) 它在1s 末的加速度是正值, 7s 末的加速度为负值,所以方向相反.4.由题意知, v 0=0m/s,4s 末的速度v 4= at =1×4 m/s =4 m/s, 8s 末的速度v 8=v 4+at =4 m/s +0.5×4 m/s=6 m/s.物体在8s 内的v-t 图象如图3所示.三.匀变速直线运动的位移与时间的关系 1. 390m,16 m/s解析:v 0=36km/h=10m/s, a =0.2m/s 2坡路的长度:m m m at t v x 390302.030102212210=⨯⨯+⨯=+= 列车到达坡底的速度:v t =v 0+at =10 m/s +0.2×30 m/s =16 m/s 2.-4m/s 20 图3解析:由2210at t v x +=得 22220/4/3)31836(2)(2s m s m t t v x a -=⨯-⨯=-=3.约0.6m/s 2解析:运动过程如图4所示, 解法一:列车加速时间为s s s t 210)30450(211=-= 列车加速的末速度为v t =430km/h ≈120m/s 列车加速度为220/57.0/210120s m s m t v v a t =-=-= 解法二:加速阶段的位移m x 14700)301201033(321=⨯-⨯= 加速时间为s s s t 210)30450(211=-= 由公式222221/67.0/2101470022s m s m t x a at x =⨯===得解法三:加速阶段的位移m x 14700)301201033(321=⨯-⨯⨯= 列车加速的末速度为v t =430km/h ≈120m/s 由速度与位移的关系22222/49.0/14700212022s m s m x v a ax v t t=⨯===得4.-41.7 m/s 2解析:由题意知v 0=10 m/s,v t =0 m/s,s=1.2m 由速度与位移的关系22220202/7.41/2.121022s m s m s v a ax v v t-=⨯=-==-得5.不能,38.7 m/s解析: 由s m s m s m v ax v v t t /50/5.31/100522202<=⨯⨯==-得高速行驶阶段加速阶段加速阶段t 1t 2t 3图4所以飞机不能靠自身的发动机从舰上起飞. 又由s m s m ax v v ax v v t t /7.38/100525022220202=⨯⨯-=-==-得四.自由落体运动1.把一张纸片和一块文具橡皮同时释放, 文具橡皮下落得快.再把纸片捏成一个很紧的小纸团,和文具橡皮同时释放,两者下落得差不多快.这是因为纸片没有捏成小纸团时,受到的空气阻力较大.2. 悬崖有44.1m 高; 悬崖的实际高度比计算值小些解析:由m m gt x 1.440.38.9221221=⨯⨯==得悬崖有44.1m 高. 由于有空气阻力,实际的加速度要比g 小,所以悬崖的实际高度比计算值小些. 3. 30.6m. 石块下落的时间比2.5s 小,所以估算结果偏大解析: 由m m gt x 6.305.28.9221221=⨯⨯==得井口到水面的距离有30.6m. 考虑到声音传播的时间,石块下落的时间比2.5s 小,所以估算结果偏大.4.如图5所示,可以采用四种方法,第一种是运用速度公式求解, 第二种是运用位移公式求解,第三种是运用逐差法求解,第四种是运用v-t 图象求解. 解析:解法一: 运用速度公式求解 E 点的瞬时速度为s m s cm v E /98.1/08.05.124.28=-=所以22/9.9/504.098.1s m s m t v g E =⨯==解法二. 运用位移公式求解由221gt x =得 222/8.9/02.06.192s m s cm t x g ===解法三：运用逐差法求解 x EF =28.4-19.6cm=8.8cm x BC =7.1-3.2cm=3.9cm22221/2.10/04.039.38.83s m s cm T x x a BC EF =⨯-=-=B CDE F图5同理 : 22222/8.9/04.034.21.73s m s cm T x x a AB DE =⨯-=-=22223/6.9/04.038.04.53s m s cm T x x a OA CD =⨯-=-=所以2321/9.93s m a a a a =++=解法四. 运用v-t 图象求解.s m s cm v E /98.1/08.05.124.28=-=s m s cm v D /56.1/08.01.76.19=-=s m s cm v C /16.1/08.02.35.12=-=s m s cm v B /79.0/08.08.01.7=-=s m s cm v A /40.0/08.02.3==由图6求得22/75.9/2.095.1s m s m a ==第三章相互作用一、力基本相互作用1.（1）从高处释放的小球在重力作用下,速度越来越快；乒乓球在球拍的作用下不断改变速度的大小和方向；在粗糙水平面上滚动的足球，运动越来越慢.弹簧在外力作用下，长度变长或缩短；钢尺在外力作用下发生弯曲；冲气的气球在用手施加的外力作用下发生形状变化.(2) 从高处释放的小球受到的重力, 施力物体是地球, 受力物体是小球；冲气的气球在用手施加的外力作用下发生形状变化,气球受到弹力的施力物体是手, 受力物体是气球.2.物体所受重力的图示如所示.图64.9×10398N 9.8N3.均匀的三角形薄板的重心与几何学上的重心在同一点上. 二、弹力 1.（略）2.钢管受到三个力的作用:重力、绳子对钢管的拉力、地面给钢管的弹力.受力示意图如图11．3. 锅铲受力的示意图如图12.4. (1)图象如图13(2)弹簧的劲度系数K 约为30N/m三、摩擦力1.手压着桌面向前移动时手受到桌面的滑动摩擦力作用, 滑动摩擦力方向和手指运动方向相反,阻碍手的运动. 滑动摩擦力的大小与压力成正比,手对桌面的G F 1F 2图11cm图13F 1F 2压力越大, 滑动摩擦力越大, 对手的阻碍作用越大.2. (1)瓶子静止在粗糙水平桌面上,不受摩擦力的作用；(2)瓶子静止在倾斜的桌面上, 瓶子受到沿斜面向上的静摩擦力作用；(3)瓶子被握在手中，瓶口朝上, 瓶子受到手的竖直向上的静摩擦力作用；(4)瓶子压着一纸条，挡住瓶子把纸条抽出时，瓶子受到纸施加的滑动摩擦力作用，方向是纸带抽动方向.3. F ma x =40N F =30N μ=0.3 20N. 四、力的合成1.它们的合力能等于5N 、10N,不能等于15N ；两个力的合力的最大值是12N ，最小值是8N.2.它们的合力大小为,方向为西南方向.3.选1cm 的线段表示30N 的力, 作出力的平行四边形图示如图14,即可根据比例关系求出合力大小,用量角器可量出合力的方向.两个力的夹角为30°时,量得对角线长为6.8cm,根据比例关系,合力大小为204N,量得F 和F 1的夹角为17°.两力夹角为150°时,解答略.4. (1)、(3)正确，(2)错误. 五、力的分解 1.300N, 53°解析:由图15运用直角三角形知识可得:2300F N == tan φ=143F F =, φ=530.2.如图16所示.其中(1)(2)的解是惟一的, (3)的解不是惟一的,有两解.1F图14FF 1F 2图153.41m解析: 如图17所示.根据三角形知识,位移)x m ===方向与水平方向夹角为θ,tanθ=1.25.第四章牛顿运动定律一、牛顿第一定律1．（1）不能，从飞机上投下的炸弹由于惯性，在下落过程中还要向前飞行一段距离，炸弹将越过目标．（2）人向上跳起时，由于惯性，将保持与地球同步的速度运动，将落回到原处．2．防止汽车紧急刹车时，坐在前排的人由于惯性会以很大的速度撞上档风玻璃，造成人身伤害．3．这位同学犯了“力是维持物体运动的原因”的错误．4．在一辆汽车内的光滑水平桌面上静止有一小球，当汽车突然加速向前运动时，小球相对于桌面加速向后运动．若以汽车为参考系，小球在水平方向没有受力，却做加速运动，显然这时惯性定律不成立．三、牛顿第二定律图161x 11．没有矛盾．因为决定物体加速度（能否由静止开始运动）的是物体受到的合力，箱子除受到人的拉力外，还受重力及地面的支持力，且合力为零，所以物体不会动．2．12N 解析: 根据2211a F a F m ==，得)(124261122N F a a F =⨯== 3．3解析: 根据得乙乙甲甲，a m a m F ==35.15.4===乙甲乙甲a a m m 4．214N, 方向沿两力的角平分线解析:如图18所示,得2142==F F 合（N ）由)/(2722142s m mF a ===合方向沿两力的角平分线 5．0.5m/s 2, 方向与推力方向相反解析: 由ma f F =-得 )(154560N ma F f =-=-= 若撤去推力 'ma f = 得)/(5.030152's m a == 方向与推力方向相反．四、力学单位制 1．20N 解析: 根据ax v v t2202=- 得)/(2.02s m a -=又根据)(20)2.0(100N ma f -=-⨯== 2．27m解析: 根据得合,ma f F =-= )/(62000102.124s m m F a -=⨯-==合又根据ax v v t2202=- 得).(27m x =3．根据FL W = 得：./11/1111222s m Kg m s m Kg m N J ⋅=⨯⨯=⨯= 4．证明: 因为2/1s m Kg N ⋅=合图18又根据mFa = 得22/1/11s m Kg s m Kg Kg N =⋅=五、牛顿第三定律1．涉及木箱和地球的作用力与反作用力有两对，木箱受地面的支持力和地球的吸引力；地球受木箱的压力和木箱的吸引力．2．证明: 如图19所示,对物体研究：受两力平衡G F =支由牛顿第三定律得：压支F F = 结合两式得：G F =压3．在推石时：巨石加速向前运动，自己加速后退；在推石后：巨石匀速向前运动，自己匀速后退．若静止在地面上，情况不一样．因为人和巨石均对地面有压力，而推动时，物体均有相对运动（或趋势），因而人和巨石均受摩擦力，若推力不够大现两物体可能保持静止，也可能一个运动一个静止，或两个物体均运动后再做减速运动直到停止．4．如图20所示.（1）A 拉B 匀速运动时，阻F F AB =，方向相反，因为它们是一对平衡力．BA AB F F =，方向相反，因为它们是一对作用力与反作用力．（2）A 拉B 加速运动时，阻F F AB >，方向相反．BA AB F F =，方向相反，因为它们仍是一对作用力与反作用力．ma F F AB =-阻,N F AB 3102.3⨯=,N F BA 3102.3⨯=，方向如图20所示．5．小强的说法是错误的．平衡力作用效果能抵消，是因为它们作用在同一物体上；而作用力与反作用力是作用在不同物体上的两个力其作用效果不能抵消．六、用牛顿定律解决问题（一） 1．753m/s,32135m 解析: 如图21所示，物体所受的合力为：)(3503N F F ==合图19v图20F合图21由)/(32523502s m mF a ===合又)/(3753325s m at v =⨯==)(321353325212122m at x =⨯⨯==2．6.0×103N解析: 根据at v v t =-0 得)/(5.12s m a -=又根据)(100.6)5.1(100.433N ma F ⨯-=-⨯⨯==合 3．26m/s解析: 如图22所示, ma f G =-θsin 且8.042.3sin ==θ 得)/(0.62s m a =再根据ax v v t 2202=- 得)/(62s m v = 4．超速解析: 汽车受地面的摩擦力做匀减速运动，其加速度)/(72s m g a -=-=μ 又由于ax v v t 2202=- 得 )/(30)/(1.37)/(3.106.7720h km h km s m v >==⨯⨯=可判断该车超速．七、用牛顿定律解决问题（二） 1．拉力为αcos G, 支持力为αtan ⋅G 解析: 如图23所示，物体受三力作用平衡且有：αt an ⋅=G F N图22αcos GT =2．合力大小为F 1，方向与F 1方向相反3．水不会从瓶中漏出，因为饮料瓶与水均处于完全失重状态，瓶下方不受水的压强．4．（1）ma mg F T =- 得mg F T 7= （2）ma F mg T =- 则0<T F ，绳子松驰，拉力为零．5．（1）座舱离地面50m 时，仍处于完全失重状态，手上没有感觉．（2）N 7950解析: 座舱离地面15m 时，处于超重状态 )(2212h h g v -= 及222ah v = 得)/(71202s m a = 又ma mg F N =- 得)(7950)712010(5)(N a g m F N =+⨯=+=。

2019-2020学年高一物理人教版(2019)必修第一册学案：自由落体运动 Word版含答案

姓名，年级：时间：2.4 自由落体运动1、知道物体做自由落体运动的条件，运用自由落体运动规律解决实际问题；2、了解伽利略对自由落体运动的是过程，领会伽利略的思想和方法；3、用过实验探究自由落体运动加速度的特点,了解重力加速度的大小、方向。

重点难点1、了解自由落体运动的特点和规律（重点)2、运用自由落体运动规律解决实际问题(重点)3、对自由落体运动实验加速度的探究以及对实验数据的自主分析(难点）自主探究一、自由落体运动（1）定义:物体只在______作用下从_____开始下落的运动。

（2）物体的下落可看作自由落体运动的条件:空气阻力的作用_______,可以忽略。

二、自由落体加速符（1）定义:在同一地点,一切物体自由下落的加速度都_____，这个加速度叫自由落体加速度,也叫_______，通常用g表示。

（2）方向：________.（3）大小：在地球上同一地点，重力加速度的值固定不变，但是在地球上不同的地点，重力加速度的值略有不同。

在粗略计算中，可以取g=10m/s²，如果没有特殊说明,按g=9.8m/s²进行计算.三、自由落体运动的规律自由落体是初速度为0的______运动,且加速度为_______。

将匀变速直线运动的公式或关系式中的v取为0，a取为g，x换为h,就可以得到自由落体运动的公式或关系式。

四、伽利略对自由落体运动的研究（1）亚里士多德的观点：物体下落的快慢是由它们的重量决定的。

（2）伽利略的研究:①逻辑归谬:伽利略从亚里士多德的论断出发,通过了逻辑推理，否定了“______"的论断。

②猜想与假说:伽利略猜想自由落体运动是一种最简单的匀变运动，它的速度应该是________.③数学推理：伽利略通过数学推理得出初速度为0的匀变速运动的位移与所有时间的二次方成正比。

④间接验证：让小球从斜面上的不同位置滚下，测出小球滚下的位移x和所用时间t。

实验表明:小球沿斜面滚下的运动是匀变速直线运动;斜面倾角一定时，小球的加速度相同;小球的加速度随斜面倾角的增大而_____。

人教版高一物理必修第一册 2.4 自由落体运动(有答案)

2.4 自由落体运动预习目标【课程目标】1. 知道自由落体运动的概念、条件及特点，能根据自由落体运动的规律解决有关问题．2. 知道自由落体运动的加速度，知道它的方向，了解在地球的不同地方重力加速度不同．3. 了解伽利略研究自由落体运动的过程，领悟理想化的科学思维方法，体会科学方法的价值．【重难要点】1. 理解并运用自由落体运动的条件及规律解决实际问题．2. 掌握伽利略的科学研究方法．基本概念：一、自由落体运动 1. 定义物体只在重力作用下，从静止开始下落的运动，叫做自由落体运动． 2. 特点(1)初速度v 0＝0. (2)只受重力作用．①只有在没有空气的空间才能发生．②在有空气的空间，如果空气阻力的作用比较小，可以忽略时，物体的自由下落可近似看做自由落体运动．3. 运动性质自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动．二、自由落体加速度 1. 定义在同一地点，一切物体在自由落体运动中的加速度都相同，这个加速度叫做自由落体加速度，也叫重力加速度，用g 表示．2. 方向竖直向下．3. 大小一般计算中，重力加速度取g ＝9.8 m/s 2或g ＝10 m/s 2.若没有特别说明，都按g ＝9.8 m/s 2进行计算．三、自由落体的规律 1. 速度公式 v ＝gt.2. 位移公式 h ＝12gt 2. 3. 位移速度关系 v 2＝2gh.典型例题典例1 关于自由落体运动，下列说法错误的是()A. 物体竖直向下的运动一定是自由落体运动B. 自由落体运动是初速度为零、加速度为g的竖直向下的匀加速直线运动C. 物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫自由落体运动D. 当空气阻力的作用比较小，可以忽略不计时，物体自由下落可视为自由落体运动变式训练1 关于自由落体运动，下列说法正确的是()A. 在空气中，不考虑空气阻力的运动是自由落体运动B. 物体做自由落体运动时不受任何外力C. 质量大的物体，受到的重力大，落到地面时的速度也大D. 自由落体运动是物体只受重力作用，初速度为零的匀变速直线运动典例2 一物体从高x处做自由落体运动，经时间t到达地面，落地速度为v，那么当物体下落时间为t4时，物体的速度和距地面高度分别为()A. v4，x16 B.v4，15x16 C.v16，x16 D.v16，3x4变式训练2 如图所示，直杆长L1＝0.5 m，圆筒高L2＝3.7 m．直杆位于圆筒正上方H＝0.8 m处．直杆从静止开始做自由落体运动，并能竖直穿越圆筒．试求：(g取10 m/s2)(1)由释放到直杆下端刚好开始进入圆筒所经历的时间；(2)直杆穿越圆筒所用的时间t.典例3 图中甲、乙两图都是使用电磁打点计时器测量重力加速度g的装置示意图，已知该打点计时器的打点频率为50 Hz.(1)甲、乙两图相比较，哪个图所示的装置更合理？(2)丙图是采用较合理的装置并按正确的实验步骤进行实验打出的一条纸带，其中打出的第一个点标为1，后面依次打下的一系列点迹分别标为2、3、4、5、…经测量，第15至第17点间的距离为11.70 cm，第1至第16点间距离为43.88 cm，则打下第16个点时，重物下落的速度大小为________m/s，测出的重力加速度值为g＝________m/s2(要求保留三位有效数字)．变式训练3 某同学用频闪照相法研究小球的自由落体运动，选择一张清晰的频闪照片，剪掉前面小球重叠部分进行研究．已知小球在释放位置时，球心与刻度尺的零刻度线对齐．(1)根据照片中刻度尺的数据，请你读出小球运动到照片中第五个相点时，下落的高度________m；(2)若所用照相机的曝光频率为f，照片上1、3相点距离和1、5相点距离分别为s1、s2，则相点2所对应小球的速度v＝________，小球自由下落的加速度a＝________．【课后巩固】1.下列各种运动中，属于自由落体运动的是()A. 物体从沿水平方向运动的飞机上释放B. 纸片由静止释放，在空气中下落C. 初速度为零、加速度大小恒等于g的物体的运动D. 小铁球从空中由静止开始自由下落2.关于自由落体运动，以下说法正确的是()A. 物体的质量越大，下落时加速度就越大B. 物体刚下落时，速度和加速度都为零C. 物体做自由落体运动位移与时间成正比D. 物体仅在重力作用下由静止开始的运动3.一个物体做自由落体运动，重力加速度g取10 m/s2，该物体()A. 第2 s末的速度大小为10 m/sB. 第2 s末的速度大小为20 m/sC. 在第3 s内下落的距离为45 mD. 在第3 s内下落的距离为60 m4.关于自由落体运动的加速度g，下列说法正确的是()A. 同一地点轻重物体的g值不一样大B. 北京地面的g值比上海地面的g值略大C. g值在地面任何地方一样大D. g值在赤道处大于南北两极处5.某同学在实验室做了如图所示的实验，铁质小球被电磁铁吸附，断开电磁铁的电源，小球自由下落，已知小球的直径为0.5 cm，该同学从计时器上读出小球通过光电门的时间为1.00×10－3 s，g取10 m/s2，则小球开始下落的位置距光电门的距离为()A. 1 mB. 1.25 mC. 0.4 mD. 1.5 m6.在学习物理知识的同时，还应当十分注意学习物理学研究问题的思想和方法，从一定意义上说，后一点甚至更重要．伟大的物理学家伽利略的研究方法对于后来的科学研究具有重大的启蒙作用，至今仍然具有重要意义．请你回顾伽利略探究物体下落规律的过程，判定下列哪个过程是伽利略的探究过程()A. 猜想—问题—数学推理—实验验证—合理外推—得出结论B. 问题—猜想—实验验证—数学推理—合理外推—得出结论C. 问题—猜想—数学推理—实验验证—合理外推—得出结论D. 猜想—问题—实验验证—数学推理—合理外推—得出结论7.关于自由落体运动的规律，下列说法正确的是()A. 在1 s内、2 s内、3 s内的位移之比是1∶3∶5B. 在1 s末、2 s末、3 s末的速度之比是1∶4∶9C. 在第1 s内、第2 s内、第3 s内的位移之比是1∶2∶3D. 在相邻两个1 s内的位移之差都是9.8 m8.如图所示，小明用手指捏住直尺的顶端，直尺的“0”刻度线在上方，小华用一只手在直尺下方做捏住直尺的准备，当看到小明放开直尺时，小华立即捏住直尺，小华捏住直尺处刻度值越大表明()A. 直尺下落的位移越大，小华的反应时间越长B. 直尺下落的位移越大，小华的反应时间越短C. 直尺下落的位移越小，小华的反应时间越长D. 直尺下落的位移越小，小华的反应时间越短9.下雨时雨水从屋檐滴落是生活中常见的现象，如图所示，假设屋檐某一位置每隔相同的时间无初速滴落一滴雨滴，不计空气阻力，雨滴可看成质点且处在无风的环境中，则下列说法正确的是(题目涉及到的雨滴都已滴出且未落地)()A. 相邻雨滴之间的距离保持不变B. 相邻雨滴之间的速度之差保持不变C. 相邻雨滴之间的距离越来越小D. 相邻雨滴之间的速度之差越来越大10.某同学利用如图甲所示的实验装置探究重力加速度的大小．(1)该同学开始实验时的情形如图甲所示，接通电源后释放纸带．请指出该同学在实验操作中存在的两处明显错误或不当的地方：①________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________.(2)该同学修改错误并正确操作后得到如图乙所示的纸带，取连续六个点A、B、C、D、E、F为计数点，测得A点到B、C、D、E、F的距离分别为h1、h2、h3、h4、h5.若打点的频率为f，则打E点时重物的速度表达式为v E＝________．(3)该同学分别计算出各计数点的速度值，并画出了速度的二次方(v2)与对应重物下落的距离(h)的关系图象，如图丙所示，则重力加速度的大小g＝________m/s2.11.运动员从高出水面10 m的跳台向上跃起，举双臂直体离开台面，重心(此时其重心位于从手到脚全长的中点)升高0.45 m达到最高点．落水时身体竖直，手先入水(在此过程中运动员水平方向的运动忽略不计)，从离开跳台到手接触水面，运动员可用于完成空中动作的时间是多长？(不计阻力，g取10 m/s2)12.屋檐每隔一定时间滴下一滴水，当第五滴正欲滴下时，第一滴刚好落到地面，而第三滴与第二滴分别位于高1 m 的窗子的上、下沿，如图所示(不计空气阻力，g取10 m/s2)，问：(1)此屋檐离地面多高？(2)滴水的时间间隔是多少？参考答案：1. D2. D3. B4. B5. B6. C7. D8. D9. B10. (1)①打点计时器接在了直流电源上 ②重物距打点计时器太远 (2)（h 5－h 3）f2(3)9.4 解析：(1)打点计时器应接在交流电源上，为了在纸带上打尽可能多的点，重物应紧靠打点计时器释放．(2)E 点的速度为DF 段的平均速度，则v E ＝h 5－h 32T ＝（h 5－h 3）f2.(3)由运动学公式v 2＝v 20＋2gh ，可知v 2h 图象的斜率为重力加速度g 的两倍，由题图丙得g ＝9.4 m/s 2.11. 1.75 s 解析：把运动员看成一个质点，把上升阶段看成自由落体运动的逆运动，根据对称性原理，运动员上升的时间t 1等于做自由落体运动下落0.45 m 所用的时间，t 1＝2x 1g ＝2×0.4510s ＝0.3 s.下降过程做自由落体运动，t 2＝2x 2g ＝2×10.4510s ≈1.45 s ，从离开跳台到手接触水面，运动员可用于完成空中动作的时间t ＝t 1＋t 2＝1.75 s. 12. (1)3.2 m (2)0.2 s 解析：利用运动的基本规律求解．设屋檐离地面高为x ，滴水间隔为T ，由x ＝12gt 2得，第二滴水的位移x 2＝12g(3T)2，①第三滴水的位移x 3＝12g(2T)2，②且x 2－x 3＝1 m ，③ 由①②③式得T ＝0.2 s.则屋檐高x ＝12g(4T)2＝3.2 m.。

重庆市綦江实验中学校高中物理必修一：2.5 自由落体运动导学案 Word版含答案

高2019级物理备课组主备人：陈湖第7节◆对自由落体运动的研究编制人：审核人: 领导签字：学习目标1．知道物体做自由落体运动的条件．通过实验探究自由落体运动加速度的大小和方向，建立重力加速度的概念．2．通过自主学习、合作探究，掌握自由落体运动的特点和规律．3．激情投入，全力以赴，了解伽利略研究自由落体运动的科学方法和巧妙的实验构思，培养学生热爱科学、勇于探索、坚持真理的高尚情操重点：知道物体自由下落的快慢与物体所受重力大小无关，掌握自由落体运动的特点和规律难点：理解并能应用自由落体运动的规律解决落体运动问题预习案使用说明＆学法指导：1、先通读教材，进行知识梳理，勾画课本并写上提示语，熟记基础知识。

2．限时15分钟。

3、题目前没有标号的是基础训练和基本探究点，标有★的是中等难度的知识点训练及探究，标有★★的是高难度知识点及探究。

I．知识准备实验探究:生活中，从同一高度无初速度释放硬币和纸片，硬币比纸片先落地是由于空气阻力的影响，当它们处于真空环境时会同时落地．Ⅱ．教材助读一、伽利略对自由落体运动的研究1、亚力士多德的观点2、伽利略的研究3．伽利略的科学方法二、自由落体定义:1.只在________的作用下,物体由________开始下落的运动叫做自由落体运动.2.特点(1)初速度Vo=____;(2)只受____作用,没有空气阻力或空气阻力可以忽略不计.三、重力加速度：1．定义：在同一地点，一切物体自由下落的加速度都相同，这个加速度叫自由____加速度，也叫重力加速度，通常用 ____表示．2．方向：________．3．在地球上不同的地方，g的大小一般是______，一般计算中g取9.8 m/2s,在粗略计算中g取10 m/2s.点拨：重力加速度的方向是竖直向下的，但并不一定指向地球球心．预习自测1.关于物体下落快慢，下列说法中正确的是（）A.重的物体可能下落的快。

B.轻的物体可能下落的快。

C.不论重的物体还是轻的物体，它们下落一样快。

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高一物理自由落体运动及其规律；竖直上抛运动及其规律北师大版【本讲教育信息】一 . 教学内容： 1. 自由落体运动及其规律；2.竖直上抛运动及其规律；二 . 知识总结归纳： 1.物体自由下落时的运动规律：（ 1）是竖直向下的直线运动；（ 2）如果不考虑空气阻力的作用，不同轻、重的物体下落的快慢是相同的。

2.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运动。

（ 2）自由落体运动的加速度为g ：在同一地点，一切物体在自由落体运动中的加速度都相同，这个加速度称重力加速度g 。

g 方向竖直向下，大小随不同地点而略有变化，在地球表面上赤道最小、两极最大，还随高度的不同而变化，高度越高 g 越小。

在通常的计算中，地面上的 g 取 9.8m/s 2，粗略的计算中，还可以把 g 取做 10m/s 2。

（ 3）自由落体运动的规律：（是初速为零加速度为g 的匀加速直线运动）：vgt ， h1gt 2 ，v 2gh ，v v t / 2 。

t2t23. 竖直上抛运动定义：将物体以一定的初速度沿竖直方向向上抛出去，物体只在重力作用下的运动。

特点：是加速度为－ g （取竖直向上方向为正方向）的匀变速直线运动，运动到最高点时， v=0，a=－ g 。

分析方法及规律：（ 1）分段分析法：①上升过程：匀减速运动， v tv 0 gt ，s v 0 t1gt 2 。

2（取竖直向上方向为正方向）②下落过程：自由落体运动， v tgt ， s1gt 2 。

2（取竖直向下方向为正方向）（ 2）整过程分析法：全过程是加速度为－g （取竖直向上方向为正方向）的匀变速直线运动， v t v 0 gt ，s v 0 t1gt 2 。

应用此两式解题时要特别注意 s 、v 正负， s 为正值表示质点在抛出点的上方， 2s 为负值表示质点在抛出点的下方， v 为正值，表示质点向上运动， v 为负值，表示质点向下运动。

2022年高考物理(新课标)总复习配套讲义：第3课时自由落体和竖直上抛运动 Word版含解析

第3课时自由落体和竖直上抛运动(重点突破课) [基础点·自主落实][必备学问]1．自由落体运动(1)定义：物体只在重力作用下从静止开头下落的运动。

(2)特点：v0＝0，a＝g。

①速度公式：v＝gt。

②位移公式：h＝12gt2。

③速度位移关系式：v2＝2gh。

2．竖直上抛运动(1)定义：将物体以初速度v0竖直向上抛出后只在重力作用下的运动。

(2)特点：取竖直向上为正方向，则初速度为正值，加速度为负值。

(为便利计算，本书中g表示重力加速度的大小)①速度公式：v＝v0－gt。

②位移公式：h＝v0t－12gt2。

③速度位移关系式：v2－v02＝－2gh。

④上升的最大高度：H＝v02 2g。

⑤上升到最高点所用的时间：t＝v0 g。

[小题热身]1．推断正误(1)物体从某高度由静止下落肯定做自由落体运动。

(×)(2)做竖直上抛运动的物体，在上升和下落过程中，速度变化量的方向都是竖直向下的。

(√)(3)做竖直上抛运动的物体，上升阶段与下落阶段的加速度方向相反。

(×)(4)做竖直上抛运动的物体，其速度为负值时，位移也为负值。

(×)2. 一小石块从空中a点自由落下，先后经过b点和c点，不计空气阻力。

经过b点时速度为v，经过c 点时速度为3v，则ab段与ac段位移之比为()A．1∶3B．1∶5C．1∶8 D．1∶9解析：选D物体做自由落体运动，2gh ab＝v2①2gh ac＝(3v)2②由①②得h abh ac＝19，故D正确。

[提能点·师生互动]提能点(一)自由落体和竖直上抛运动考法1自由落体运动[例1](2021·湖北省重点中学联考)如图所示木杆长5 m，上端固定在某一点，由静止放开后让它自由落下(不计空气阻力)，木杆通过悬点正下方20 m处圆筒AB，圆筒AB长为5 m，取g＝10 m/s2，求：(1)木杆经过圆筒的上端A所用的时间t1是多少？(2)木杆通过圆筒AB所用的时间t2是多少？[解析](1)木杆由静止开头做自由落体运动，木杆的下端到达圆筒上端A用时t下A＝2h下Ag＝2×1510s＝ 3 s木杆的上端到达圆筒上端A用时t上A＝2h上Ag＝2×2010s＝2 s则木杆通过圆筒上端A所用的时间t1＝t上A－t下A＝()2－3s。

2022-2021学年度第一学期高中物理人教版必修一教案：2-5自由落体运动 Word版含答案

《自由落体运动》一、教材分析1．课标要求是：“通过试验生疏自由落体运动现象”，要求同学能通过一些试验或具体的活动来了解和体验自由落体运动，并理解自由落体运动产生条件与实质。

2．本节是其次章的一个重要而典型的应用型学问点。

表现一：落体运动快慢的产生缘由分析。

二：这是一个贴近日常生活的实际问题，能激发同学的学习爱好和体会物理的生活化。

3．自由落体运动是日常生活中比较常见的物理现象，同学往往能感受到，但并没有留意到这一现象的特点，也不明确这就是自由落体运动现象。

怎样才能让同学不是机械化地记住自由落体运动的现象，而是通过各种方式真正理解自由落体运动的条件与本质所在，才是本堂课学习重点和难点。

二、学情分析同学对自由落体运动有感性的生疏，但对自由落体运动概念的理解有肯定的困难。

首先是同学认为只要从某一高度任凭下落的物体做的就是自由落体运动；其次生活中的落体运动与自由落体运动是有区分的。

故在本节课教学中利用了试验探究的方法，让同学体验、分析、归纳、争辩得出结论。

激发了同学的学习爱好，培育同学透过现象看本质的物理意识。

三、教学目标1．学问与技能：（1）生疏自由落体运动，知道影响物体下落快慢的因素，理解自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动；（2）能够运用匀变速直线运动规律分析、解决有关自由落体运动的问题；（3）初步了解探究自然规律的科学方法，重点培育同学的试验力量和推理力量。

2．过程与方法：（1）经受试验观看、实例探究争辩沟通的过程，体验自由落体运动现象。

（2）经受试验和理论探究过程，体会科学探究的方法，领会运用匀变速直线运动规律解决实际问题的方法。

3．情感、态度与价值观：（1）体会生活中的自由落体运动现象，生成“学以致用”的思想，激发同学的学习热忱。

（2）体验自主学习过程，养成乐于细心观看、勤于思考和相互沟通的学习习惯和合作精神。

四、重点难点重点：把握自由落体运动的规律。

难点：（1）物体下落快慢影响因素的探究；（2）自由落体运动的运动性质的分析。

高中物理必修一自由落体运动(含练习解析)

自由落体运动【学习目标】1．理解自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，重点掌握其运动规律2．知道自由落体运动加速度的大小和方向。

知道地球上不同地方重力加速度大小的差异 3．理解用频闪摄影研究运动的基本原理，会根据照片分析自由落体运动 4. 熟练运用自由落体运动规律解决简单问题5. 理解伽利略利用斜面研究自由落体运动所蕴含的思想方法。

领会“提出假设、数学推理、实验检验和合理外推”的科学研究方法【要点梳理】要点一、自由落体运动要点诠释：【高清课程：自由落体与竖直上抛运动知识点一】 1、自由落体运动的定义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。

2、自由落体运动的两个基本特征①初速度为零； ②只受重力。

3、自由落体运动的运动性质自由落体运动是初速度为零的竖直向下的匀加速直线运动。

4、自由落体运动的加速度在同一地点，一切物体做自由落体运动的加速度都相同，这个加速度叫自由落体加速度，也叫做重力加速度。

通常用符号“g ”来表示。

g 的方向竖直向下，大小随不同地点而略有变化。

尽管在不同地点加速度g 值略有不同，但通常的计算中一般都取g=9.8m/s 2，在粗略的计算中还可以取g=10m/s 2。

■要点二、自由落体运动的规律要点诠释：【高清课程：自由落体与竖直上抛运动知识点二】 1、自由落体运动的规律可以用以下四个公式来概括■ 2、以下几个比例式对自由落体运动也成立①物体在1T 末、2T 末、3T 末……nT 末的速度之比为 v 1：v 2：v 3：……：v n =1：2：3:……：n②物体在1T 内、2T 内、3T 内……nT 内的位移之比为h 1：h 2：h 3：……：h n =1：4：9:……：n 2③物体在第1T 内、第2T 内、第3T 内……第nT 内的位移之比为 H 1：H 2：H 3：……：H n =1：3：5……(2n-1) ④通过相邻的相等的位移所用时间之比为t 1：t 2：t 3：……：t n =1：(12-)：：……：(1--n n )要点三、伽利略对自由落体运动的研究1.伽利略的科学研究过程的基本要素为：对现象的一般观察、提出假设、运用逻辑（包括数学）得出结论、通过实验对推论进行检验、对假设进行修正和推广等。

人教版高中物理必修一课后练习答案详解

人教版高中物理必修一课后习题答案第一章：运动的描述第1节：质点参考系和坐标系1、“一江春水向东流”是水相对地面（岸）的运动，“地球的公转”是说地球相对太阳的运动，“钟表时、分、秒针都在运动”是说时、分、秒针相对钟表表面的运动，“太阳东升西落”是太阳相对地面的运动。

2、诗中描写船的运动，前两句诗写景，诗人在船上，卧看云动是以船为参考系。

云与我俱东是说以两岸为参考系，云与船均向东运动，可认为云相对船不动。

3、x A=-0.44 m，x B=0.36 m第2节：时间和位移1．A．8点42分指时刻，8分钟指一段时间。

B．“早”指时刻，“等了很久”指一段时间。

C．“前3秒钟”、“最后3秒钟”、“第3秒钟”指一段时间，“3秒末”指时刻。

2．公里指的是路程，汽车的行驶路线一般不是直线。

3．（1）路程是100 m，位移大小是100 m。

（2）路程是800 m，对起跑点和终点相同的运动员，位移大小为0；其他运动员起跑点各不相同而终点相同，他们的位移大小、方向也不同。

4．解答第3节：运动快慢的描述——速度1．（1）1光年=365×24×3600×3.0×108 m=9.5×1015 m。

（2）需要时间为16154.010 4.2 9.510⨯=⨯年2．（1）前1 s平均速度v1=9 m/s前2 s平均速度v2=8 m/s前3 s平均速度v3=7 m/s前4 s平均速度v4=6 m/s全程的平均速度v5=5 m/sv1最接近汽车关闭油门时的瞬时速度，v1小于关闭油门时的瞬时速度。

（2）1 m/s，03．（1）24.9 m/s，（2）36.6 m/s，（3）0第4节：实验：用打点计时器测速度1．电磁打点记时器引起的误差较大。

因为电磁打点记时器打点瞬时要阻碍纸带的运动。

2．（1）纸带左端与重物相连。

（2）A点和右方邻近一点的距离Δx=7．0×10-3 m，时间Δt=0.02 s，Δt很小，可以认为A点速度v=xt∆∆=0.35 m/s3．解（1）甲物体有一定的初速度，乙物体初速度为0。

2020-2021学年物理新教材人教版必修第一册精品练习：2.4 自由落体运动 Word版含解析

第4节自由落体运动必备知识基础练进阶训练第一层知识点一自由落体运动及其加速度1.下列关于自由落体运动的说法中正确的是(g取9.8 m/s2)()A．自由落体运动是一种匀速运动B．下落过程中，物体速度每秒增加9.8 m/sC．物体越重，下落得越快D．物体刚下落时，速度和加速度都为零2．(多选)下列说法正确的是()A．初速度为零、竖直向下的匀加速直线运动是自由落体运动B．仅在重力作用下的运动叫做自由落体运动C．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D．当空气阻力可以忽略不计时，物体由静止开始自由下落的运动可视为自由落体运动知识点二自由落体运动的规律3.自由下落的物体，它落到全程的一半所用的时间和下落全程所用的时间的比是()A．1∶2 B．2∶1C.2∶2D.2∶14.(多选)如图所示，竖直方向上的线段AE被分成四个长度相等的部分，即AB＝BC＝CD＝DE.一物体从A点由静止释放，不计空气阻力，下列结论正确的是()A．物体通过每一部分的过程中速度增量相等B．物体到达各点的速度之比为v B∶v C∶v D∶v E＝1∶2∶3∶2C．物体从A点运动到E点的全过程平均速度v＝v BD．物体经过各段的时间之比为t AB∶t BC∶t CD∶t DE＝1∶3∶5∶75．(多选)为了测出楼房的高度，让一小石块从楼顶自由下落，不计空气阻力，重力加速度已知，测出下列哪个物理量就可以算出楼房的高度()A．石块下落到地面的总时间B．石块落地前的瞬时速度C．石块落地前最后1 s的位移D．石块的质量知识点三伽利略对自由落体运动的研究6.映了这一研究过程，下列说法不正确的是()A．甲是真实的实验现象，丁是合理外推得出的结论B．利用斜面做实验，解决了时间难以测量的困难C．甲的实验，可“冲淡”重力的作用，使现象更明显D．丁的实验，可“放大”重力的作用，使现象更明显7．(多选)伽利略在研究自由落体运动时，主要遇到了两个问题：①无精确的计时仪器；②无测瞬时速度的工具．关于伽利略解决上述问题的办法，下列说法正确的是()A．利用x∝t2替代v∝t解决了问题①B．利用x∝t2替代v∝t解决了问题②C．利用斜面上小球的运动替代自由落体运动解决了问题①D．利用x∝t替代v∝t解决了问题②知识点四竖直上抛运动的理解与应用8.知小球从出发到落回地面用时3 s，取重力加速度g＝10 m/s2，小球运动过程中所受空气阻力大小不变，在整个过程中，下列说法正确的是()A．小球通过的路程是12 mB．小球的位移大小是10 mC．小球的平均速度是4 m/sD．小球落地时的速度大小为30 m/s9．关于竖直上抛运动的上升过程和下落过程(起点和终点相同)，下列说法正确的是() A．物体上升的初速度与下降回到出发点的末速度相同B．两次经过空中同一点的速度大小相等、方向相反C．物体上升过程所需的时间比下降过程所需的时间长D．物体上升过程所需的时间比下降过程所需的时间短关键能力综合练进阶训练第二层一、单项选择题1．一小球从空中由静止释放，不计空气阻力(g取10 m/s2)．下列说法正确的是() A．第2 s末小球的速度为10 m/sB．前2 s内小球的平均速度为20 m/sC．第2 s内小球的位移为10 mD．第2 s内小球的位移为15 m2．一观察者发现，每隔一定时间就有一个水滴自8 m高处的屋檐落下，而且当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面的高度是(g取10 m/s2)()A．2 m B．2.5 mC．2.9 m D．3.5 m3．如下图是用频闪周期为Δt的相机拍摄的一张真空中羽毛与苹果自由下落的局部频闪照片．关于提供的信息及相关数据处理，下列说法中正确的是()A ．一定满足关系x 1∶x 2∶x 3＝1∶4∶9B ．一定满足关系x 1∶x 2∶x 3＝1∶3∶5C ．苹果下落的加速度大小为x 3－x 12Δt 2D ．羽毛下落的加速度大小为2x 2Δt24．甲、乙两物体质量之比为m 甲∶m 乙＝3∶1，甲从H 高处自由落下，乙从2H 高处同时自由下落，不计空气阻力，以下说法中正确的是( )A ．在下落过程中，同一时刻甲的速度比乙的速度大B ．在下落过程中，同一时刻两物体的速度相等C ．甲落地时，乙距地面的高度为H2D ．甲、乙在空中运动时间之比为1∶2 二、多项选择题 5．(探究题)从高处释放一石子，1 s 后在同一地点再释放另一石子(空气阻力不计)，则( )A ．两石子均未落地时，两者距离保持不变B ．两石子均未落地时，两者的速度差保持不变C ．两石子均未落地时，两者的加速度均保持不变D ．两石子落地相差时间肯定是1 s 6.如图所示，在足够高的空间内，小球位于空心管的正上方h 处，空心管长为L ，小球的球心与管的轴线重合，并在竖直线上，小球直径小于管的内径，不计空气阻力，则下列判断正确的是( )A ．两者均无初速度同时释放，小球在空中不能穿过管B ．小球自由下落、管固定不动，小球穿过管的时间t ＝2(h ＋L )gC ．小球自由下落、管固定不动，小球穿过管的时间t ＝2(h ＋L )g －2hgD ．两者均无初速度释放，但小球提前Δt 时间释放，则从释放空心管到小球穿过管的时间t ＝L ＋h gΔt三、实验题7．利用图中所示的装置可以研究自由落体运动．实验中需要调整好仪器，接通打点计时器的电源，松开纸带，使重物下落．打点计时器会在纸带上打出一系列的小点．(1)为了测试重物下落的加速度，还需要的实验器材有________．(填入正确选项前的字母) A ．天平 B ．停表 C ．米尺(2)若实验中所得到的重物下落的加速度值小于当地的重力加速度值，而实验操作与数据处理均无错误，写出一个你认为可能引起此误差的原因：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________.学科素养升级练进阶训练第三层1．某人估测一竖直枯井深度，从井口静止释放一石头并开始计时，经2 s 听到石头落地声，由此可知井深约为(不计声音传播时间，重力加速度g 取10 m/s 2)( )A ．10 mB ．20 mC ．30 mD ．40 m2．(真实情境—生活情境)某同学身高1.8 m ，在运动会上他参加跳高比赛，起跳后身体横着越过了1.8 m 高的横杆．据此可估算出他起跳时竖直向上的速度约为( )A ．2 m/sB ．4 m/sC ．6 m/sD ．8 m/s3．A 物体自高为H 的塔顶自由下落的同时，B 物体自塔底以初速度v 0竖直上抛，B 物体上升至最高点时，A 物体正好落地，则下列说法正确的是( )A ．两物体相遇时，A 、B 两物体的速度大小均为v 02B ．两物体相遇时离地面的高度为3H4C ．B 物体上升的最大高度高于HD ．A 物体落地时速度小于v 04．甲、乙两同学通过下面的实验测量人的反应时间．实验步骤如下： (1)甲用两个手指轻轻捏住量程为L 的木尺上端，让木尺自然下垂．乙把手放在尺的下端(位置恰好处于L 刻度处，但未碰到尺)，准备用手指夹住下落的尺．(2)甲在不通知乙的情况下，突然松手，尺子下落；乙看到尺子下落后快速用手指夹住尺子．若夹住尺子的位置刻度为L 1，重力加速度大小为g ，则乙的反应时间为________(用L 、L 1和g 表示)．(3)已知当地的重力加速度大小为g ＝9.80 m/s 2，L ＝30.0 cm ，L 1＝10.4 cm ，乙的反应时间为________．(结果保留2位有效数字)(4)写出一条提高测量结果准确程度的建议：________.5．一条铁链AB 长0.49 m ，悬于A 端静止，然后让它自由下落，求整个铁链通过悬点下方2.45 m 处的小孔O 需要的时间．(g 取10 m/s 2)6．(真实情境—学术情境)某校一课外活动小组自制一枚火箭，设火箭从地面发射后，始终在垂直于地面的方向上运动．火箭点火后可认为做匀加速直线运动，经过4 s到达离地面40 m高处时燃料恰好用完，若不计空气阻力，取g＝10 m/s2，求：(1)燃料恰好用完时火箭的速度大小；(2)火箭上升离地面的最大高度；(3)火箭从发射到残骸落回地面过程的总时间．7.如图所示，有一根长L1＝0.5 m的木棍，悬挂在某房顶上，木棍的上端与窗台上沿的竖直距离h＝4.55 m，窗口高为L2＝1.5 m．某时刻木棍脱落，不计空气阻力，g取10 m/s2.求：(1)从脱落开始计时，木棍下端到达窗口上沿所用的时间；(2)木棍下端到达窗口上沿到完全通过窗口所用的时间．第4节自由落体运动必备知识基础练1．解析：自由落体运动从静止开始运动，不可能是匀速运动，是初速度为零，加速度为g 的匀加速直线运动，故A 项错误；加速度为g ＝9.8 m/s 2，根据加速度的意义可知物体速度每秒增加9.8 m/s ，故B 项正确；重力加速度与物体的质量无关，重物与轻物下落一样快，故C 项错误；物体刚下落时，速度为零，而物体受到重力，加速度为g ，故D 项错误．答案：B2．解析：物体只在重力的作用下，初速度为零的运动，叫做自由落体运动，故A 、B 错误，C 正确；自由落体运动是一种理想状态下的物理模型，当空气阻力的作用比较小，可以忽略不计时，物体的自由下落可看成自由落体运动，故D 正确．答案：CD3．解析：方法一：利用比例法求解在自由落体运动中，物体下落连续相同的高度所用时间之比t 1∶t 2∶t 3∶…∶t n ＝1∶(2－1)∶(3－2)∶…∶(n －n －1)，所以，物体通过前一半路程和后一半路程所用时间的比值为1∶(2－1)，则物体落到全程的一半所用的时间和下落全程所用的时间的比为1∶[1＋(2－1)]＝1∶2＝2∶2，C 选项正确．方法二：利用基本规律求解物体落到全程的一半时，有h 2＝12gt 21，对全程有h ＝12gt 22，联立以上两式解得t 1∶t 2＝2∶2，C 选项正确．答案：C4．解析：自由落体运动是匀加速直线运动，故通过相等位移对应的时间不相等，所以物体通过每一部分的过程中速度增量不相等，A 错误；由v 2＝2gh 得，v B ∶v C ∶v D ∶v E ＝1∶2∶3∶2，B 正确；因为h AB ∶h BE ＝1∶3，且物体做初速度为零的匀变速运动，所以B 点对应AE 的中间时刻，所以物体从A 点运动到E 点的全过程平均速度v ＝v B ，C 正确；t AB ∶t BC ∶t CD ∶t DE ＝1∶(2－1)∶(3－2)∶(2－3)，D 错误．答案：BC5．解析：根据位移—时间公式h ＝12gt 2，知道下落的总时间，可以求出楼房的高度，故A正确；根据2gh ＝v 2可知，知道石块落地前的瞬时速度就可以求出楼房的高度，故B 正确；设运动时间为t ，由落地前最后1 s 的位移根据Δx ＝x t －x t －1，即12gt 2－12g (t －1 s)2＝Δx ，可以算出下落的总时间，由A 项分析可知，可以求出楼房的高度，故C 正确；已知石块的质量无法求出楼房的高度，故D 错误．答案：ABC6．解析：甲、乙、丙均是实验现象，丁是经过合理外推得到的结论，A 正确．伽利略时代无法直接测定瞬时速度，就无法验证v 与t 成正比，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物体的速度是否随时间均匀变化，因为伽利略时代靠滴水计时，不能测量自由落体运动所用的时间，伽利略让小球沿阻力很小的斜面滚下，因为沿斜面下滑时加速度较小，所用时间较长，容易测量时间，这个方法叫“冲淡”重力，B 、C 正确，D 错误．本题选择不正确的，所以选D.答案：D7．解析：伽利略通过数学运算得到结论：如果物体的初速度为零，而且速度随时间的变化是均匀的，那么它通过的位移与所用的时间的二次方成正比，这样，只要测出物体通过不同位移所用的时间，就可以检验这个物体的速度是否随时间均匀变化，故A 、D 错误，B 正确．滴水计时这样的计时工具不能测量自由落体运动所用的较短的时间，伽利略采用了一个巧妙的方法用来“冲淡”重力，他让铜球沿阻力很小的斜面滚下，小球在斜面上运动的加速度要比它竖直下落的加速度小得多，所以时间长，容易测量，故C 正确．答案：BC8．解析：小球上升过程的路程为6 m ，最高点离地高度为16 m ，故总路程为6 m ＋16 m ＝22 m ，选项A 错误；位移是从抛出点指向地面落地点的有向线段，大小为10 m ，方向竖直向下，选项B 正确；小球的平均速度是v ＝x t ＝103m/s ≈3.3 m/s ，选项C 错误；若无空气阻力，则小球落地时的速度大小为v ＝2gH ＝2×10×16 m/s ＝8 5 m/s<30 m/s ，由于有空气阻力，则落地的速度一定不可能等于30 m/s ，选项D 错误．答案：B9．解析：物体上升的初速度与下降回到出发点的末速度大小相等、方向相反，故A 错误；竖直上抛运动的上升阶段和下降阶段具有严格的对称性，物体在上升过程和下降过程中经过同一位置时速度大小相等、方向相反，上升过程和下降过程位移大小相等加速度相同，所用的时间相等，故B 正确，C 、D 错误．答案：B 关键能力综合练1．解析：小球做自由落体运动，第2 s 末小球的速度为v ＝gt ＝10×2 m/s ＝20 m/s ，故A错误；前2 s 内小球的位移为h 2＝12gt 2＝12×10×4 m ＝20 m ；前2 s 内小球的平均速度为v ＝h 2t＝202 m/s ＝10 m/s ，故B 错误；第1 s 内小球的位移为h 1＝12gt 21＝12×10×1 m ＝5 m ；故第2 s 小球的位移为Δh ＝h 2－h 1＝20 m －5 m ＝15 m ，故C 错误，D 正确．答案：D2．解析：由匀变速直线运动规律的推论知相邻水滴位移比为1∶3∶5∶7，所以第二滴到地面的距离应为总高度的71＋3＋5＋7＝716，所以其离地距离为716×8 m ＝3.5 m.答案：D3．解析：由于这是局部照片，A 点并不一定是起点，故不能根据初速度为零的匀变速直线运动的位移规律求解，故A 、B 项均错误；由Δx ＝a ·Δt 2可得：a ＝x 3－x 12Δt 2，故C 项正确，D项错误．答案：C4．解析：两物体在下落过程中均做自由落体运动，故同一时刻两物体的速度相等，下落高度也相等，所以甲落地时，下落了H 高度，乙也下落H 高度，距地面高度为H ，故A 、C均错误，B 项正确，甲运动时间为t 1＝2H g ，乙运动时间为t 2＝4H g ，则t 1t 2＝12，D 项错误．答案：B5．解析：设落地前第一个小石子运动的时间为t s ，则第二个小石子运动的时间为(t －1)s ，根据位移—时间公式得h 1＝12gt 2，h 2＝12g (t －1)2，Δh ＝h 1－h 2＝gt －12g ＝10t －5，所以随着时间的增大，两石子间的距离将增大，故A 错误．根据v ＝gt 得Δv ＝v 2－v 1＝gt －g (t －1)＝g ，速度之差保持不变，故B 正确．两石子均做自由落体运动，故加速度均为g ，故C 正确．根据h ＝12gt 2可知，下落时间相等，故两石子落地时间相差肯定是1 s ，故D 正确．答案：BCD6．解析：若两者无初速度同时释放，则在相同时间内下降的高度相同，可知小球在空中不能穿过管，故A 正确．若小球自由下落、管固定不动，小球穿过管的时间是小球到达管的下端与到达管的上端的时间差，t ＝2(h ＋L )g －2hg ，故B 错误，C 正确．两者均无初速度释放，但小球提前Δt 时间释放，根据Δx ＝12g (t ＋Δt )2－12gt 2＝L ＋h ，可知小球穿过管的时间t＝L ＋h gΔt －Δt2，故D 错误．答案：AC7．解析：(1)时间由打点计时器测定，还需要米尺测量位移． (2)打点计时器与纸带之间存在摩擦．答案：(1)C(2)打点计时器与纸带之间存在摩擦学科素养升级练1．解析：石头做自由落体运动，h ＝12gt 2＝12×10×4 m ＝20 m.答案：B2．解析：由题可知，人的重心在跳高时升高约0.9 m ，因而初速度v 0＝2gh ≈4 m/s ，故选B.点评：跳高是一项常见的体育运动，如何正确处理数据、选择恰当的物理过程分析实际问题，是学生们应该注意的解决实际问题的能力的一个方面．答案：B3．解析：由题意可知，A 做匀加速直线运动，B 做匀减速直线运动，且A 、B 两物体的加速度相同，运动时间相同，由Δv ＝gΔt 可知，速度变化量大小相等，则A 物体落地时速度与B 物体上抛时初速度大小相等，都等于v 0，B 物体上升的最大高度与A 物体的下落高度相等，都等于H ，故C 、D 错误；设两物体相遇时所用的时间为t ，速度大小为v ，由速度时间公式得，对于A 物体有v ＝gt ，对于B 物体有v ＝v 0－gt ，联立以上两式可解得t ＝v 02g，则两物体相遇时，A 、B 两物体的速度大小v ＝gt ＝v 02，由速度位移公式得，v 20＝2gH ，v 2－v 20＝－2gH B ，联立以上各式可解得H B ＝34H ，两物体相遇时离地面的高度为34H ，故A 、B 正确．答案：AB4．解析：根据题意，在乙的反应时间t 内，尺子下落高度h ＝L －L 1，由自由落体运动规律h ＝12gt 2，解得t ＝2(L －L 1)g.代入数据得t ＝0.20 s.答案：(2) 2(L －L 1)g(3)0.20 s(4)多次测量取平均值(或初始时乙的手指尽可能接近尺子)5．解析：作出铁链AB 下落过程的示意图，如图所示，可以看出，铁链通过小孔的时间为从B 端到达小孔至A 端离开小孔的时间．方法一：B 端到达小孔O 所需的时间为t 1，发生的位移为x 1；A 端到达小孔O 所需的时间为t 2，铁链长度L ＝0.49 m ，B 端发生的位移为x 2＝2.45 m ，由图可知x 1＝x 2－L ＝1.96 m ，x 1＝12gt 21，x 2＝12gt 22.由以上三式解得：t ＝t 2－t 1≈7.4×10－2 s.方法二：当铁链的B 端到达小孔O 和铁链的A 端离开小孔O 时，铁链下降的高度分别为x 1和x 2，它们经过小孔O 的速度分别为v 1和v 2，则v 1＝2gx 1，v 2＝2gx 2.铁链经过小孔O 的时间为t ，位移为铁链的长度L ，则有t ＝L v ＝L v 1＋v 22＝2L v 1＋v 2，代入数据得：t ≈7.4×10－2 s.答案：7.4×10－2s6．解析：设燃料用完时火箭的速度为v 1，所用时间为t 1.火箭的上升运动分为两个过程，第一个过程做匀加速上升运动，第二个过程做竖直上抛运动至最高点．(1)对第一个过程有h 1＝v 12t 1，代入数据解得v 1＝20 m/s(2)对第二个过程有h 2＝v 212g，代入数据解得h 2＝20 m所以火箭上升离地面的最大高度 h ＝h 1＋h 2＝40 m ＋20 m ＝60 m (3)方法一：分段法从燃料用完到运动至最高点的过程中，由v 1＝gt 2得t 2＝v 1g ＝2010s ＝2 s从最高点落回地面的过程中h ＝12gt 23，而h ＝60 m ，代入得t 3＝2 3 s故总时间t 总＝t 1＋t 2＋t 3＝(6＋23)s 方法二：全程法考虑火箭从燃料用完到落回地面的全过程，以竖直向上为正方向，全过程为初速度v 1＝20 m/s ，加速度a ＝－g ＝－10 m/s 2，位移h ′＝－40 m 的匀变速直线运动，即有h ′＝v 1t －12gt 2，代入数据解得t ＝(2＋23)s 或t ＝(2－23)s(舍去)，故t 总＝t 1＋t ＝(6＋23)s.答案：(1)20 m/s (2)60 m (3)(6＋23)s7．解析：(1)根据h －L 1＝12gt 21得木棍下端到达窗口上沿所用的时间为t 1＝2(h －L 1)g ＝2×(4.55－0.5)10s ＝0.9 s(2)根据h ＋L 2＝12gt 22得木棍上端离开窗口下沿的时间为t 2＝2(h ＋L 2)g ＝2×(4.55＋1.5)10s ＝1.1 s木棍下端到达窗口上沿到完全通过窗口所用时间为 Δt ＝t 2－t 1＝(1.1－0.9)s ＝0.2 s. 答案：(1)0.9 s (2)0.2 s。

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高中物理自由落体运动公式知识
自由落体运动公式
1.初速度Vo＝0
2.末速度Vt＝gt
3.下落高度h＝gt2/2（从Vo位置向下计算）
4.推论Vt2＝2gh
注:
(1)自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，遵循匀变速直线运动规律；
(2)a＝g＝9.8m/s2≈10m/s2（重力加速度在赤道附近较小,在高山处比平地小，方向竖直向下）。

（3)竖直上抛运动
1.位移s＝Vot-gt2/2
2.末速度Vt＝Vo-gt （g=9.8m/s2≈10m/s2）
3.有用推论Vt2-Vo2＝-2gs
4.上升最大高度Hm＝Vo2/2g(抛出点算起）
5.往返时间t＝2Vo/g （从抛出落回原位置的时间）
注:
(1)全过程处理:是匀减速直线运动，以向上为正方向高中英语，加速度取负值；
(2)分段处理：向上为匀减速直线运动，向下为自由落体运动，具有对称性；
(3)上升与下落过程具有对称性,如在同点速度等值反向等。

高三物理自由落体运动试题答案及解析

高三物理自由落体运动试题答案及解析1.在真空中，将苹果和羽毛同时从同一高度由静止释放，下列频闪照片中符合事实的是：【答案】C【解析】在真空中，轻重物体下落的一样快，故选项AB错误；又因为自由落体运动是匀加速运动，每经过相同时间，间隔越来越大，故选项C正确，D错误。

【考点】自由落体运动2.一个同学在研究小球自由落体运动时，用频闪照相连续记录下小球的位置如图所示。

已知闪光周期为s，测得x1=7.68cm，x3=12.00cm，用上述数据通过计算可得小球运动的加速度约为_______m/s2，图中x2约为________cm。

（结果保留3位有效数字）【答案】 9.72, 9.84【解析】根据可以得出，从而求出物体运动的加速度．同理可以根据，.【考点】测定匀变速直线运动的加速度3.若从砖墙前的某高处使一个石子由静止自由落下，用照相机拍摄石子在空中的照片如图所示，由于石子的运动，它在照片上留下了一条模糊的径迹AB。

已知该照相机的曝光时间为0.015s，每块砖的平均厚度为6cm，这个石子大约是从距离位置A多高处自由落下A．1m B．3m C．5m D．7m【答案】.B【解析】石子在曝光时间内的平均速度为可近似将此速度看成是石子到A点时的瞬间速度，取g=10m/s2,根据v2-0=2gh ，解得：h=3.2m，选项B正确。

【考点】自由落体运动的规律.4.（18分）如图甲所示，平行金属导轨竖直放置，导轨间距为L＝1m，上端接有电阻R1＝3，下端接有电阻R2＝6，虚线OO′下方是垂直于导轨平面的匀强磁场．现将质量m＝0.1 kg、电阻不计的金属杆ab，从OO′上方某处垂直导轨由静止释放，杆下落0.2 m过程中始终与导轨保持良好接触，加速度a与下落距离h的关系图象如图乙所示. 求：（1）磁感应强度B；（2）杆下落0.2 m过程中通过金属杆的电荷量q.【答案】 (1) 2 T (2) 0.15 C【解析】(1)由图象知，杆自由下落距离是0.05 m，当地重力加速度g＝10 m/s2，则杆进入磁场时的速度（2分）由乙图象知，杆进入磁场时加速度a＝－g＝－10 m/s2 （1分）＝ma （2分）由牛顿第二定律得mg－F安回路中的电动势E＝BLv （1分）杆中的电流I＝（1分）＝（2分）R并＝BIL＝（1分）F安得B＝＝2 T （1分）(2)杆在磁场中运动产生的平均感应电动势（2分）杆中的平均电流（2分）通过杆的电荷量（2分）通过杆的电荷量q＝0.15 C （1分）【考点】本题考查落体运动的规律、牛顿运动定律以及电磁感应现象中的相关计算等。

自由落体Word

1-3自由落体和竖直上抛一、选择题1．关于自由落体运动，下列说法中正确的是()A．自由落体运动是一种匀速直线运动B．物体刚下落时，速度和加速度都为零C．物体的质量越大，下落时加速度就越大D．物体在下落的过程中，每秒速度都增加9.8m/s[答案] D[解析]本题考查对自由落体运动的理解。

自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，故A错；物体刚下落时，速度为零，但加速度不为零，故B错；物体下落的加速度与物体的质量无关，故C错；自由落体加速度为9.8m/s2，表示每秒钟速度增加9.8m/s，故D 正确。

2．(2012·北京朝阳统考)科技馆里有一个展品，该展品放在暗处，顶部有一个不断均匀向下喷射水滴的装置，在频闪光源的照射下，可以看到水滴好像静止在空中固定的位置不动，如图所示。

某同学为计算该装置喷射水滴的时间间隔，用最小刻度为毫米的刻度尺测量了空中几滴水滴间的距离，由此可计算出该装置喷射水滴的时间间隔为(g取10m/s2)()A．0.01s B．0.02sC．0.1s D．0.2s[答案] C[解析]第1滴水滴与第2滴水滴之间的距离为x1＝10.0cm－1.0cm＝9.0cm，第2滴与第3滴之间的距离为x2＝29.0cm－10.0cm＝19.0cm，相邻水滴间距之差为Δx＝x2－x1＝10.0cm＝0.1m，由公式Δx＝gt2知，该装置喷射水滴的时间间隔为t＝Δxg＝0.110s＝0.1s，选项C对。

3．某物体以30m/s的初速度竖直上抛，不计空气阻力，g取10m/s2,5s内物体的() A．路程为65mB．位移大小为25m，方向向上C．速度改变量的大小为10m/sD．平均速度大小为13m/s，方向向上[答案]AB[解析]初速度为30m/s，只需3s即可上升到最高点，位移为h1＝v202g＝45m，再自由下落2s，下降高度为h2＝0.5×10×22m＝20m，故路程为65m，A对；此时离抛出点高25m，故位移大小为25m ，方向竖直向上，B对；此时速度为v＝10×2m/s＝20m/s，方向向下，速度改变量大小为50m/s，C错；平均速度为v＝255m/s＝5m/s，D错．4．(2012·福建师大附中联考)一物体自空中的A点以一定的初速度竖直向上抛出，1s后物体的速率变为10m/s，则此时物体的位置和速度方向可能是(不计空气阻力，取g＝10m/s2)()A．在A点上方，速度方向向下B．在A点上方，速度方向向上C．在A点，速度方向向下D．在A点下方，速度方向向下[答案] B[解析]做竖直上抛运动的物体，要先后经过上升和下降两个阶段，若1s后物体处在下降阶段，即速度方向向下，速度大小为10m/s，那么，1s前即抛出时的速度大小为0，这显然与题中“以一定的初速度竖直向上抛出”不符，所以1s后物体只能处在上升阶段，此时物体正在A点上方，速度方向向上，选项B对。

第一章 第3讲 自由落体运动 Word版含答案

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