2016-2017学年高中物理第2章匀变速直线运动的研究 5 自由落体运动 6 伽利略对自由落体运动的研究课时作业

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高中物理必修一第二章匀变速直线运动的研究自由落体运动

思考
轻物和重物都有可能下落得快，那么到底是什么因素造成了这种结果呢？如果没有这个因素的影响，轻重不同的物体谁会下落得更快呢？
空气阻力
自由落体运动
通过上面的实验可以看出：物体下落的快慢与质量无关，下落得快慢不同是空气阻力造成的。
f铅球
f羽毛
G铅球
G羽毛
自由落体运动
定义：物体只在重力的作用下由静止开始下落的运动，叫作自由落体运动；条件：只受重力，初速度为零；理想模型：自由落体运动只有在真空中才能发生。实际生活中，当空气阻力的作用比较小的情况下，我们可以把物体的下落近似看作自由落体运动。
自由落体运动规律的研究
利用公式：x＝1 at2，可知，如果自由落体运动是初速度为零匀加速直线运动，
2
那么 x / t2＝常量
0—1 0—2 0—3 0—4 0—5
运动时间t/s 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10
运动位移 x/cm 0.19 0.77 1.76 3.12 4.85
x/t2 的数值 475 481 489 488 485
例下列说法正确的是（ C ）
A. 物体从静止开始下落的运动叫作自由落体运动 B. 物体只受重力作用下的运动叫作自由落体运动 C. 物体只在重力的作用下，从静止开始下落的运动叫作自由落体运动 D. 郭晶晶从3米跳板上跳下入水的过程可以看成自由落体运动
重力加速度
通过上面的实验，我们不仅可以研究自由落体运动的性质，还可以测量出自由落体运动的加速度。定义：物体只在重力作用下的加速度，叫作自由落体加速度，也叫作重力加速度，用符号 g 表示。方向：竖直向下大小：标准值，g＝9.80665 m/s2
• 同一地点，任何做自由落体运动的物体 g 都相等；

第二章运动的描述第5节自由落体运动

第二章
匀变速直线运动的研究
5、自由落体运动
学习目标
关键术语
• 1、观察自由落体运 • 1、自由落体运动；动现象； • 2、自由落体运动 • 2、了解自由落体运的条件；动规律； • 3、自由落体运动
• 3、迁移应用运动学知识解决相关问题
的规律。
物体越重下落就越快吗?
古希腊斯吉塔拉人，世界古代史上最伟大的哲学家、科学家和教育家之一。被称为百科全书式的学者。
练习:
1.以下对自由落体运动的说法中正确的是( B D )
A.物体开始下落时,速度为零,加速度也为零;
B.物体下落过程中速度增加,加速度保持不变;
C.物体下落过程中,速度和加速度同时增大;
D.物体下落过程中,速度的变化率是个恒量.
2、关于自由落体运动的加速度g，下列说法正确的是（ B ） A、重的物体g值大 B、同一地点，轻、重物体的g值一样大 C、g值在地球上任何地方都一样大 D、g值在赤道处大于北极处
3. 在忽略空气阻力的情况下，让石块和
木块从同一高度同时下落下列说法中正确地是（ C D ） A、重的石块先落地 B、轻的木块先落地 C、在着地前的任一时刻，两者具有相同的速度、相同的位移。 D、二者在下落这段时间内的平均速度相等。
4. 1991年5月11日《北京晚报》，报道了一位青年奋勇接住一个从15层高楼窗口跌出的孩子的动人事迹。设每层楼高度是2 .8m，这位青年从他所在的地方冲到楼下所需要的时间1.3s，请你估计一下他要接住孩子，至多允许他有多长的反应时间？
亚里士多德
Aristotle （前384—前322年）
伽利略
Galileo Galilei 1564-1642

高中物理必修课章节目录

高中物理新课标教材目录·必修1第一章运动的描述1 质点参考系和坐标系2 时间和位移3 运动快慢的描述──速度4 实验：用打点计时器测速度5 速度变化快慢的描述──加速度第二章匀变速直线运动的研究1 实验：探究小车速度随时间变化的规律2 匀变速直线运动的速度与时间的关系3 匀变速直线运动的位移与时间的关系4 匀变速直线运动的位移与速度的关系5 自由落体运动6 伽利略对自由落体运动的研究第三章相互作用1 重力基本相互作用2 弹力3 摩擦力4 力的合成5 力的分解第四章牛顿运动定律1 牛顿第一定律2 实验：探究加速度与力、质量的关系3 牛顿第二定律4 力学单位制5 牛顿第三定律806 用牛顿运动定律解决问题〔一〕7 用牛顿运动定律解决问题〔二〕高中物理新课标教材目录·必修2第五章曲线运动1 曲线运动2平抛运动3实验：研究平抛运动4 圆周运动5 向心加速度6 向心力7 生活中的圆周运动第六章万有引力与航天1 行星的运动2 太阳与行星间的引力3 万有引力定律4 万有引力理论的成就5 宇宙航行6 经典力学的局限性第七章机械能守恒定律1 追寻守恒量2 功3 功率4 重力势能5 探究弹性势能的表达式6 实验：探究功与速度变化的关系7 动能和动能定理8 机械能守恒定律9 实验：验证机械能守恒定律10 能量守恒定律与能源高中物理新课标教材目录·选修1-1 【高二〔上〕】第一章电流一、电荷库仑定律二、电场三、生活中的静电现象五、电流和电源六、电流的热效应第二章磁场一、指南针与远洋航海二、电流的磁场三、磁场对通电导线的作用四、磁声对运动电荷的作用五、磁性材料第三章电磁感应一、电磁感应现象二、法拉第电磁感应定律三、交变电流四、变压器五、高压输电六、自感现象涡流七、课题研究：电在我家中第四章电磁涉及其应用一、电磁波的发现二、电磁光谱三、电磁波的发射和接收四、信息化社会五、课题研究：社会生活中的电磁波以下为选修：高中物理新课标教材目录·选修1-2第一章分子动理论内能一、分子及其热运动二、物体的内能三、固体和液体四、气体第二章能量的守恒与耗散一、能量守恒定律二、热力学第一定律三、热机的工作原理四、热力学第二定律五、有序、无序和熵六、课题研究：家庭中的热机第三章核能一、放射性的发现二、原子核的结构三、放射性的衰变四、裂变和聚变五、核能的利用第四章能源的开发与利用一、热机的发展和应用二、电力和电信的发展与应用三、新能源的开发四、能源与可持续发展五、课题研究：太阳能综合利用的研究高中物理新课标教材目录·选修2-1第一章电场直流电路第1节电场第2节电源第3节多用电表第4节闭合电路的欧姆定律第5节电容器第二章磁场第1节磁场磁性材料第2节安培力与磁电式仪表第3节洛伦兹力和显像管第三章电磁感应第1节电磁感应现象第2节感应电动势第3节电磁感应现象在技术中的应用第四章交变电流电机第1节交变电流的产生和描述第2节变压器第3节三相交变电流第五章电磁波通信技术第1节电磁场电磁波第2节无线电波的发射、接收和传播第3节电视移动第4节电磁波谱第六章集成电路传感器第1节晶体管第2节集成电路第3节电子电脑第4节传感器高中物理新课标教材目录·选修2-2第一章物体的平衡第1节共点力平衡条件的应用第2节平动和传动第3节力矩和力偶第4节力矩的平衡条件第5节刚体平衡的条件第6节物体平衡的稳定性第二章材料与结构第1节物体的形变第2节弹性形变与范性形变第3节常见承重结构第三章机械与传动装置第1节常见的传动装置第2节能自锁的传动装置第3节液压传动第4节常用机构第5节机械第四章热机第1节热机原理热机效率第2节活塞式内燃机第3节蒸汽轮机燃气轮机第4节喷气发动机第五章制冷机第1节制冷机的原理第2节电冰箱第3节空调器高中物理新课标教材目录·选修2-3第一章光的折射第1节光的折射折射率第2节全反射光导纤维第3节棱镜和透镜第4节透镜成像规律第5节透镜成像公式第二章常用光学仪器第1节眼睛第2节显微镜和望远镜第3节照相机第三章光的干预、衍射和偏振第1节机械波的稍微和干预第2节光的干预第3节光的衍射第4节光的偏振第四章光源与激光第1节光源第2节常用照明光源第3节激光第4节激光的应用第五章放射性与原子核第1节天然放射现象原子结构第2节原子核衰变第3节放射性同位素的应用第4节射线的探测和防护第六章核能与反应堆技术第1节核反应和核能第2节核列变和裂变反应堆第3节核聚变和受控热核反应高中物理新课标教材目录·选修3-1第一章静电场1 电荷及其守恒定律2 库仑定律3 电场强度4 电势能和电势5 电势差6 电势差与电场强度的关系7 静电现象的应用8 电容器与电容9 带电粒子在电场中的运动第二章恒定电流1 电源和电流2 电动势3 欧姆定律4 串联电路和并联电路5 焦耳定律6 电阻定律7 闭合电路的欧姆定律8 多用电表9 实验：测定电池的电动势和内阻10 简单的逻辑电路第三章磁场1 磁现象和磁场2 磁感应强度3 几种常见的磁场4 磁场对通电导线的作用力5 磁场对运动电荷的作用力6 带电粒子在匀强磁场中的运动高中物理新课标教材目录·选修3-2第四章电磁感应1 划时代的发现2 探究电磁感应的产生条件3 楞次定律4 法拉第电磁感应定律5 电磁感应规律的应用6 互感和自感7 涡流第五章交变电流1 交变电流2 描述交变电流的物理量3 电感和电容对交变电流的影响4 变压器5 电能的输送第六章传感器1 传感器及其工作原理2 传感器的应用〔一〕3 传感器的应用〔二〕4 传感器的应用实例课题研究怎样把交流变成直流高中物理新课标教材目录·选修3-3第七章分子动理论1 物体是由大量分子组成的2 分子的热运动3 分子间的作用力4 温度和温标5 内能16第八章气体1 气体的等温变化2 气体的等容变化和等压变化3 理想气体的状态方程4 气体热现象的微观意义第九章物态和物态变化1 固体2 液体3 饱和汽与饱和汽压4 物态变化中的能量交换第十章热力学定律1 功和内能2 热和内能3 热力学第一定律能量守恒定律4 热力学第二定律5 热力学第二定律的微观解释6 能源和可持续发展高中物理新课标教材目录·选修3-4第十一章机械振动1 简谐运动2 简谐运动的描述3 简谐运动的回复力和能量4 单摆5 外力作用下的振动第十二章机械波1 波的形成和传播2 波的图象3 波长、频率和波速4 波的反射和折射5 波的衍射6 波的干预7 多普勒效应1 光的折射2 光的干预3 实验：用双缝干预测量光的波长4 光的颜色色散5 光的衍射6 光的偏振7 全反射8 激光第十四章电磁波1 电磁波的发现2 电磁振荡3 电磁波的发射和接收4 电磁波与信息化社会5 电磁波谱第十五章相对论简介1 相对论的诞生2 时间和空间的相对性3 狭义相对论的其他结论4 广义相对论简介课题研究社会生活中的电磁波高中物理新课标教材目录·选修3-5第十六章动量守恒定律1 实验：探究碰撞中的不变量2 动量守恒定律〔一〕3 动量守恒定律〔二〕4 碰撞5 反冲运动火箭6 用动量概念表示牛顿第二定律第十七章波粒二象性1 能量量子化：物理学的新纪元2 科学的转折：光的粒子性3 崭新的一页：粒子的波动性4 概率波5 不确定性关系第十八章原子结构1 电子的发现2 原子的核式结构模型3 氢原子光谱4 玻尔的原子模型1 原子核的组成2 放射性元素的衰变3 探测射线的方法4 放射性的应用与防护5 核力与结合能6 重核的裂变7 核聚变8 粒子和宇宙。

_新教材高中物理第2章匀变速直线运动的研究自由落体运动练习新人教版必修

自由落体运动一、选择题1.你认为下列哪一个选项中物体所做的运动时可近似看成自由落体运动( )A 枫叶的自由下落运动B 从桌边由静止开始下落的钢笔的运动C 被运动员推出去铅球的运动D 从水面自由落到水底的石子的运动2．一个做自由落体运动的物体，下落速度随时间变化的图象如图所示，正确的是（）3．关于重力加速度的说法中，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9.8m ／s 2B. 在地面上不同的地方，g 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4．从高度为125m 的塔顶，先后落下a 、b 两球，自由释放这两个球的时间差为1s ，则以下判断正确的是（g 取10m/s 2，不计空气阻力）（）A ．b 球下落高度为20m 时，a 球的速度大小为20m/sB ．a 球接触地面瞬间，b 球离地高度为45mC ．在a 球接触地面之前，两球的速度差恒定D ．在a 球接触地面之前，两球离地的高度差恒定 5．甲物体的质量是乙物体的3倍，它们同时从同一地点由静止下落，不计空气阻力，则下列说法正确的是 ( )A ．甲比乙先着地B ．下落过程中，甲比乙的加速度大C ．着地时，甲比乙速度大D ．下落过程中，两者始终有相同的位移6、甲物体的质量是乙物体质量的2倍，甲从 H 米高处自由落下，乙从2H 米高处与甲同时自由下落,下面说法中正确的是:( )A.两物体下落过程中，同一时刻甲的速度比乙的速度大B.下落过程中，下落1s 末时，它们速度相同C.下落过程中，各自下落1m 时，它们的速度相同D.下落过程中，甲的加速度比乙的加速度大vt7．不计空气阻力，同时将一重一轻两石块从同一高度自由下落，则两者（）①在任一时刻具有相同的加速度、位移和速度；②在下落这段时间内平均速度相等；③在1 s内、2 s内、第3 s内位移之比为1∶4∶9；④重的石块落得快，轻的石块落得慢。

2016-2017学年沪科版高中物理必修一课件：2.1 伽利略对落体运动的研究（共36张PPT）

方
的
比
值
是
否
保
持
不
变
，
即
是
否
能
观
测
到
s1 t12
＝
s2 t22
＝
ts332……伽利略从斜面结果出发，认为在初速度为零的匀
加速直线运动中，经过的距离正比于时间的平方．当斜
面倾角增大到 90°，即斜面与地面垂直时，小球将自由下落，成为自由落体 s∝t2 的关系仍然成立，这时小球
仍然会保持匀变速直线运动的性质．伽利略间接地验证
来描述物体的运动，并首先采用了实验检验、猜想
和假设的科学方法，把实验和逻辑推理和谐地结合
起来，从而有力地推进了人类科学的发展 ( )
A．伽利略
B．亚里士多德
C．牛顿
Байду номын сангаас
D．爱因斯坦
答案：A
2．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
研究方法和科学意义
1．伽利略的研究方法 (1)运用“归谬法”否定了亚里士多德关于重的物体下落快、轻的物体下落慢的论断； (2)提出自由落体运动是一种最简单的变速运动——匀变速直线运动的假说； (3)由于不能用实验直接验证自由落体运动是匀变速运动，伽利略采用了间接验证的方法．
2．科学意义伽利略对自由落体运动的研究，开创了研究自然规律的科学方法——抽象思维、数学推导和科学实验相结合，这种方法到现在仍然一直是物理学乃至整个自然科学最基本的研究方法，不但标志着物理学的真正开端，也有力地推进了人类科学认识的发展，近代科学研究的大门从此打开，并且对我们科学素质的培养仍有重要的现实意义．

新人教版物理必修一：第2章(第5课时)《自由落体运动》课件

第二章匀变速直线运动的研究
第五课时自由落体运动
探究一对自由落体运动的进一步理解
1．自由落体运动是一种理想化模型物体在空气中下落时由于要受空气阻力的作用，并不做自由落体运动．只有当空气阻力远小于重力时，可以认为物体只受重力作用．物体由静止下落才可被看做自由落体运动．在空气中自由下落的石块在短时间内可被看做自由落体运动．在空气中羽毛的下落不能被看做自由落体运动．
解析：(1)由 h＝12gt2 可得 t＝ 2gh＝ (2)根据题意有 h1＝h－12g(t－1)2 解得 h1＝35 m. (3)由 v2＝2g·h2
2×80 10
s＝4
s.
得 v＝ gh＝ 10×80 m/s≈28.28 m/s.
答案：(1)4 s (2)35 m (3)28.28 m/s
探究三利用自由落体运动测重力加速度
A．水龙头距人耳的距离至少为 34 m B．水龙头距盘子的距离至少为 34 m C．重力加速度的计算式为2nt22h D．重力加速度的计算式为2（n－t2 1）2h
解析：从自由落体运动位移公式出发进行分析．只要相邻两滴水滴下的时间间隔超过 0.1 s，人耳就能区分出两滴水的击盘声，而与水龙头距人耳的距离无关(只要人耳能够听到声
(2)探究过程：其中一条纸带的点迹及数据如图所示．(图中直尺的单位为cm，点O为纸带上记录到的第一点，点A、B、C、D…依次表示点O以后连续的各点．已知打点计时器每隔T＝0.02 s打一个点．)
①小组成员量出 DF 间的距离为 3.60 cm，计算出打点计时器打下点 E 时的速度 vE＝________m/s.
(2)自由落体运动的时间为 t1＝vg1＝6 s
打开伞后运动的时间为 t2＝v2－a v1＝3.85 s 离开飞机后运动的时间为 t＝t1＋t2＝9.85 s. 答案：(1)305 m (2)9.85 s

高中物理《人民教育出版社》普通高中课程标准实验教科书---目录(全)

高中物理《人民教育出版社》普通高中课程标准实验教科书---目录（全）必修1物理学与人类文明第一章运动的描述1 质点参考系和坐标系2 时间和位移3 运动快慢的描述──速度4 实验：用打点计时器测速度课外读物必修2第五章曲线运动1.曲线运动2.平抛运动3.实验：研究平抛运动4.圆周运动5.向心加速度6.向心力7.生活中的圆周运动第六章万有引力与航天1.行星的运动2.太阳与行星间的引力3.万有引力定律4.万有引力理论的成就5.宇宙航行6.经典力学的局限性第七章机械能守恒定律选修二、电流的磁场三、磁场对通电导线的作用四、磁场对运动电荷的作用五、磁性材料第三章电磁感应一、电磁感应现象二、法拉第电磁感应定律三、交变电流四、变压器五、高压输电六、自感现象涡流七、课题研究：电在我家中第四章电磁波及其应用一、电磁波的发现二、电磁波谱三、电磁波的发射与接收四、信息化社会五、课题研究：社会生活中的电磁波课外读物选修1-2五、课题研究：太阳能综合利用的研究课题研究高中物理新课标教材·选修2-1第一章电场直流电路第1节电场第2节电源第3节多用电表第4节闭合电路的欧姆定律第5节电容器第2章磁场第1节磁场磁性材料第2节安培力与磁电式仪表第3节洛伦兹力和显像管第3章电磁感应第1节电磁感应现象第2节感应电动势第3节电磁感应现象在技术中的应用第4章交变电流电机第6节物体平衡的稳定性第2章材料与结构第1节物体的形变第2节弹性形变与范性形变第3节常见承重结构第3章机械与传动装置第1节常见的传动装置第2节能自锁的传动装置第3节液压传动第4节常用机构第5节机械第4章热机第1节热机原理热机效率第2节活塞式内燃机第3节蒸汽轮机燃气轮机第4节喷气发动机第5章制冷机第1节制冷机的原理第2节电冰箱第3节空调器课题研究第1节天然放射现象原子结构第2节原子核衰变第3节放射性同位素的应用第4节射线的探测和防护第6章核能与反应堆技术第1节核反应和核能第2节核裂变和裂变反应堆第3节核聚变和受控热核反应课题研究高中物理新课标教材·选修3-1第一章静电场1 电荷及其守恒定律2 库仑定律3 电场强度4 电势能和电势5 电势差6 电势差与电场强度的关系7 静电现象的应用高中物理新课标教材·选修3-2第四章电磁感应1 划时代的发现2 探究感应电流的产生条件3 楞次定律4 法拉第电磁感应定律5 电磁感应现象的两类情况6 互感和自感7 涡轮流、电磁阻尼和电磁驱动第五章交变电流1 交变电流2 描述交变电流的物理量3 电感和电容对交变电流的影响4 变压器5 电能的输送第六章传感器1 传感器及其工作原理2 传感器的应用3 实验：传感器的应用3 热力学第一定律能量守恒定律4 热力学第二定律5 热力学第二定律的微观解释6 能源和可持续发展课题研究普通高中课程标准实验教科书物理选修3-4第十一章机械振动1 简谐运动2 简谐运动的描述3 简谐运动的回复力和能量4 单摆5 外力作用下的振动第十二章机械波1 波的形成和传播2 波的图象3 波长、频率和波速4 波的衍射和干涉5 多普勒效应第十六章动量守恒定律1 实验：探究碰撞中的不变量2 动量和动量定理3 动量守恒定律4 碰撞5 反冲运动火箭第十七章波粒二象性1 能量量子化2 光的粒子性3 粒子的波动性4 概率波5 不确定性关系第十八章原子结构1 电子的发现2 原子的核式结构模型3 氢原子光谱4 玻尔的原子模型第十九章原子核1 原子核的组成2 放射性元素的衰变。

人教版高中物理必修一第二章匀变速直线运动的研究小结

二.匀变速直线运动的速度与时间的关系 1.匀变速直线运动:沿着一条直线,且加速度不变的运动叫做匀变速直线运动 2.分类：匀加速直线运动匀减速直线运动 3.解匀变速直线运动速度与时间关系题目步骤 (1)规定正方向。 (2)明确初速度v0、末速度v、加速度a和时间t及各量的正负号。 (3)将已知量带入公式求未知量,若所求量是矢量,要说明方向。
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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二、匀变速直线运动的速度与时间的关系三、匀变速直线运动的位移与时间的关系四、匀变速直线运动的位移与速度的关系五、自由落体运动六、伽利略对自由落体运动的研究
学法指导
本章不仅要求理解匀变速直线运动的规律, 会在实际问题中应用规律,还要求我们要重视运动规律与学生生活、现代社会及科学发展的联系。鼓励学生大胆实验,激发探究的兴趣,经过思考讨论的过程,逐步培养学生的科学探究能力,形成严谨的治学态度。
的速度和位移随时间的变化规律。代入公式求
解时,与正方向相同的代人正值,与正方向相反
的物理量应代入负值。
五.自由落体运动 1.自由落体运动物体只在重力作用下从静止开始的运动。初速度为零的匀加速运动。说明： (1)自由落体运动只能在真空里才能发生 (2)空气阻力忽略不计时,可近似看成自由落体运动。
at
2
主要推论
初速度为零的匀加速直线运动在任意连续相等时间内位移之比
研究
v2 vo2 2ax
特例：自由落体运动
（v0=0.a=g）
意义：表示速度随时间的变化规律 v-t图象应用：①确定某时刻的速度,②求位移（面积）,③判断运动性质
④判断运动方向（正方向、负方向）,⑤比较加速度大小等

人教版高中物理必修第二章匀变速直线运动的研究-课时2 匀变速直线运动规律及其应用(含自由落体)

A. 加速度变大B. 相等时间内速度增量相同C. 相等时间内下滑位移相同D. 相邻的相等时间间隔内位移差变大
B
[解析]物体沿斜面沿直线下滑，设斜面的倾角为。在动摩擦因数不变的情况下，下滑的加速度为,因此加速度大小不变，由说明相等时间内的速度变化量相同，选项A错，B正确；根据匀变速直线运动的相关公式可知，相同时间内，下滑位移越来越大，选项C错；根据匀变速直线运动的推论,在相邻的相等时间内的位移差为恒定值，选项D错误。
B
[解析]苹果自由落体运动的速度与时间关系为，因此正确选项为B。
典例6 关于伽利略对自由落体运动的研究，下列叙述错误的是( )A. 伽利略认为，如果没有空气阻力，重物与轻物应该下落得同样快B. 伽利略把实验和逻辑推理和谐地结合起来,从而发展了人类的科学思维方式和科学研究方法C. 伽利略用实验直接证实了自由落体运动下落高度与时间的平方成正比D. 伽利略采用了斜面实验，“冲淡”了重力的作用，便于运动时间的测量
C
[解析] 伽利略认为，做自由落体运动的物体下落的快慢与物体的质量无关，如果没有空气阻力，重物与轻物应该下落得同样快，故A正确；伽利略把实验和逻辑推理和谐地结合起来，从而发展了人类的科学思维方式和科学研究方法，故B正确；伽利略猜想自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，并未直接进行验证，而是在斜面实验的基础上的理想化推理，故C错误；伽利略采用了斜面实验，“冲淡”了重力的作用，便于运动时间的测量，故D正确；此题选择错误的选项，故选C。
[答案]
[解析]设飞机起飞所用的时间为，在时间内航空母舰航行的距离为，航空母舰的最小速度为，对航空母舰有，对飞机有，，联立方程并代入数据解得，即航空母舰的航行速度至少为。
考点3 直线运动的图像
1.图像：图像的物理意义：反映了物体做直线运动的位移随时间变化的规律。

教科版高中物理必修第一册精品课件第2章匀变速直线运动的规律 5 自由落体运动

思维)
4.运用自由落体运动的规律和特点解决有关问题。(科学思维)
5.了解伽利略对自由落体运动的研究方法,领会伽利略的科学思想。(科学
思维)
基础知识梳理与落实
一、自由落体运动
1.定义:物体只在
2.条件
重力作用下从
静止开始下落的运动。
①初速度为零。
②仅受重力作用。
3.实际落体运动的处理
(1)一般情况下,物体下落时所受空气阻力
个端点;二是画出整个过程的情景图,找对空间关系。
对点演练
2.(多选)(2024重庆渝中期中)假设航天员在某星球表面做落体实验,让一物
块从离星球表面2 m高的空中自由下落,得到物块下落位移h与t2的h-t2图像
如图所示(不计星球的空气阻力),则( AD )
A.该星球表面的重力加速度大小为1.6 m/s2
对点演练
1.关于自由落体运动,下列说法正确的是( C )
A.做自由落体运动的物体不受任何外力
B.加速度a=9.8 m/s2的运动一定是自由落体运动
C.自由落体运动是初速度为零的匀加速运动
D.做自由落体运动的物体,质量越大,下落得越快
解析做自由落体运动的物体受重力作用,选项A错误;物体只在重力作用下
物在带动纸带通过计时器下落时要受阻力作用。
(2)频闪照相法测重力加速度实验中,照片上的距离不是实际距离,应将其
还原成小球下落的实际距离(或在照相时在物体旁放一标尺)。
3.图像法
通过分析打点计时器打出的纸带,或频闪相机拍出的照片,求出各点的瞬时
速度,作出v-t图像,v-t图像是一条过原点的倾斜直线,斜率表示加速度,从而
(1)从杆下落开始,上端A及下端B到达圆环所经历的时间;

高中物理-必修一第2章-匀变速直线运动-知识点

1高中物理-必修一第2章-匀变速直线运动-知识点梳理 1、物体只在重力作用下从静止开始下落的运动称为自由落体运动。

自由落体运动是一个理想模型，当空气阻力对物体下落的影响小到可以忽略不计的时候，可以近似看做自由落体运动。

自由落体运动是速度均匀增加的的变速直线运动，即匀加速直线运动。

2、自由落体运动物体的v-t 图像为一条经过原点的倾斜直线，斜率就是下落物体的加速度大小，直线与时间轴所围成的“面积”就是自由落体运动经过时间t 的位移大小。

自由落体运动的加速度称为重力加速度，用g 表示，方向竖直向下，大小通常取9.8m/s 2。

3、自由落体的物体，下落速度v 与时间t 的关系为：v= gt ，变形式有t= v/g ；下落高度h 和t 的关系：h= 221gt ，变形式有下落速度v 与下落高度h 的关系为：v 2= 2gh ，也即h= g v2 。

4、如果告诉自由落体运动过程中经过中间某一段距离△h 所用的时间△t ，可以假设其前面所经过路程为h ，所用时间为t ，然后列出两个方程⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧∆+=∆+=22)(2121t t g h h gt h ，解方程组即可。

5、对于自由落体运动，某段时间内的末速度如果如果是v ，则这段时间内的平均速度是v/2。

6、自由落体运动等时间的比例规律：①△t 末、2△t 末、3△t 末......n △t 末的速度之比：v 1：v 2：v 3：...：v n =1:2:3：...：n ；②△t 内、2△t 内、3△t 内......n △t 内的位移之比：h 1：h 2：h 3：...：h n =12:22:32：...：n 2；③第一个△t 内、第二个△t 内、第三个△t 内......第n 个△t 内的位移之比：h ①：h ②：h ③：...：h N =1:3:5：...：（2n-1）。

7、自由落体运动中，求某一段时间△t 内的位移：法①,△h=222121初末gt gt -；法②,△h=v ·△t=t t t g ∆⋅+⋅2末始。

高中物理：第二章匀变速直线运动的研究5

5自由落体运动伽利略对自由落体运动的研究一、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.物体做自由落体运动的条件(1)只受重力；(2)初速度v0＝0.3.自由落体运动的实质：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.二、自由落体加速度1.定义：在同一地点，一切物体自由下落的加速度都相同，这个加速度叫自由落体加速度，也叫重力加速度，通常用g表示.2.方向：竖直向下.3.大小(1)在地球上不同的地方，g的大小一般是不同的(填“不同”或“相同”)；(2)一般取值：g ＝9.8 m /s 2或g ＝10 m/s 2. 三、自由落体运动的规律 1.速度公式：v ＝gt . 2.位移公式：h ＝12gt 2.3.速度位移公式：v 2＝2gh . 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，通过逻辑推理，否定了“重物比轻物落得快”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变速运动，它的速度应该是均匀变化的.(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时间的二次方成正比，即x ∝t 2.(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加速直线运动；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增大.(5)合理外推：伽利略认为当斜面倾角为90°时，小球将自由下落，仍会做匀加速直线运动. [即学即用]1.判断下列说法的正误.(1)在空气中自由释放的物体都做自由落体运动.(×) (2)物体在真空中一定做自由落体运动.(×)(3)自由释放的物体只在重力作用下一定做自由落体运动.(√) (4)质量越大的物体自由落体加速度越大.(×) (5)自由落体加速度的方向垂直地面向下.(×)(6)伽利略通过实验的观察与计算，直接得到自由落体运动的规律.(×) (7)伽利略根据斜面实验结论进行合理的外推，得到自由落体运动的规律.(√)2.对于自由落体运动，在1 s 末、2 s 末、3 s 末的速度之比是；在第1 s 内、第2 s 内、第3 s 内的位移之比是 . ★答案★ 1∶2∶3 1∶3∶5一、自由落体运动和自由落体加速度[导学探究]1.分析以下两种物理情景，并回答相关问题.(1)在空气中，将一张纸片和一石块从同一高度同时释放，哪个下落得快？若把这张纸片团紧成一团，再与石块从同一高度释放，情况会怎样？(2)牛顿管实验：玻璃管中有羽毛、小软木片、小铁片……玻璃管中抽成了真空，将物体聚于一端，再将玻璃管倒立，让所有物体同时下落.看到什么现象？说明什么问题？★答案★(1)石块下落得快；纸团和石块几乎同时着地.(2)下落快慢相同.在没有空气阻力影响的情况下，所有物体下落快慢是相同的，与质量无关.2.利用如图1所示的实验装置测定重力加速度.用手捏住纸带上端把纸带拉成竖直状态，并使重物停在靠近打点计时器处.先接通电源，再松开纸带让重物自由下落，打点计时器在纸带上打下一系列的点.图1如何根据打上点的纸带求出重物的重力加速度？ ★答案★ 可用下列两种方法求出重力加速度：(1)由v n ＝x n ＋x n ＋12T 求出各点的瞬时速度，作出v －t 图象，v －t 图象是一条过原点的倾斜直线，直线斜率表示加速度. (2)由Δx ＝aT 2计算加速度. [知识深化] 1.自由落体运动：(1)自由落体运动实质上是初速度v 0＝0、加速度a ＝g 的匀加速直线运动，是匀变速直线运动的一个特例.(2)自由落体运动是一种理想化的运动模型.只有当空气阻力比重力小得多，可以忽略时，物体的下落才可以当作自由落体运动来处理.(3)运动图象：自由落体运动的v －t 图象是一条过原点的倾斜直线，斜率k ＝g ，如图2所示.图22.自由落体加速度(重力加速度)(1)方向：总是竖直向下，但不一定垂直地面；(2)大小：①在同一地点，重力加速度都相同.②地球上纬度不同的地点重力加速度不同，其大小随纬度的增加而增大，赤道上最小，两极处最大，但各处的重力加速度都接近于9.8 m /s 2，因此一般计算中g 取9.8 m/s 2或10 m/s 2.例1关于自由落体运动及重力加速度的说法，正确的是()A.竖直向下的运动一定是自由落体运动B.熟透的苹果从树枝开始自由下落的运动可被视为自由落体运动C.同一地点，轻重物体的g值可能不一样大D.g值在两极处小于在赤道处★答案★B解析物体做自由落体运动的条件是初速度为零且只受重力作用，A错；熟透的苹果在下落过程中虽受空气阻力作用，但该阻力远小于它的重力，可以忽略该阻力，故可将该过程视为自由落体运动，B对；同一地点，重力加速度都相同，与质量无关，C错误；赤道处g值小于两极处，D错.例2如图3所示，将打点计时器固定在铁架台上，使重物拖着纸带从静止开始自由下落，利用此装置可以测定重力加速度.图3(1)所需器材有打点计时器(带导线)、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物，此外还需 (填字母序号)中的器材. A.直流电源、天平及砝码 B.直流电源、毫米刻度尺 C.交流电源、天平及砝码 D.交流电源、毫米刻度尺(2)通过作图的方法可以剔除偶然误差较大的数据，提高实验的准确程度.为使所作图线的斜率等于重力加速度，除作v －t 图象，还可作图象，其纵轴表示的是，横轴表示的是 .★答案★ (1)D (2)v 22－h 速度平方的二分之一重物下落的高度解析 (1)打点计时器需接交流电源；重力加速度与物体的质量无关，所以不需要天平和砝码；计算速度时需要用刻度尺测量相邻计数点间的距离，故选项D 正确. (2)由自由落体运动的规律v 2＝2gh可得v 22＝gh ，当纵轴表示v 22，横轴表示重物下落的高度h时，图线的斜率即可表示重力加速度.测重力加速度的方法1.打点计时器法2.频闪照相法(如图4所示)图4(1)频闪照相机可以间隔相等的时间拍摄一次，利用频闪照相机的这一特点可追踪记录做自由落体运动的物体在各个时刻的位置.(2)根据匀变速直线运动的推论Δh ＝gT 2可求出重力加速度g ＝Δh T 2.也可以根据2t v ＝v ＝xt，求出物体在某两个时刻的速度，由g ＝v －v 0t ，也可求出重力加速度g .二、自由落体运动的规律 1.自由落体运动的基本公式：匀变速直线运动规律――→特例自由落体运动规律⎩⎪⎨⎪⎧v ＝v 0＋atx ＝v 0t ＋12at 2v 2－v 02＝2ax――→v 0＝0a ＝g ⎩⎪⎨⎪⎧v ＝gth ＝12gt 2v 2＝2gh2.匀变速直线运动的三个导出公式，如速度—位移的关系式、平均速度公式、位移差公式都适用于自由落体运动.例3(2016·湖州联考) 如图5所示，物体从O 点开始做自由落体运动，先后经过O点正下方A、B两点，此过程中，从O运动到B所用时间t1＝3 s，从A到B所用时间t2＝1 s，g＝10 m/s2，求：图5(1)物体到A点时的速度大小；(2)A、B间的距离.★答案★(1)20 m/s(2)25 m解析(1)O到B为3 s，A到B为1 s，故O到A为2 s，根据速度位移关系公式，有v A＝gt1＝10×2 m/s＝20 m/s.(2)AB间距离等于O到B间距离减去O到A间距离，根据位移时间关系公式，有h AB＝12gt22－12gt12＝25 m.三、伽利略对自由落体运动的研究[导学探究]伽利略研究自由落体运动时采用了什么科学方法？★答案★采用了研究自然规律的常用方法：抽象思维、数学推理和科学实验相结合.例4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★答案★C解析伽利略探究物体下落规律的过程是：先对亚里士多德对落体运动的观察得出的结论提出质疑——大小石块捆在一起下落得出矛盾的结论；猜想——下落的运动是最简单的运动，速度与时间成正比；数学推理——如果v∝t，则有h∝t2；实验验证——设计出斜面实验并进行研究，得出光滑斜面上滑下的物体的规律h∝t2；合理外推——将光滑斜面上滑下的物体的规律h ∝t 2推广到自由落体运动.从探究的过程看，正确★答案★为C.1.(伽利略对自由落体运动的研究)下列说法正确的是( )A.伽利略认为物体越重，下落得越快B.亚里士多德认为物体下落的快慢与物体的轻重无关C.牛顿管实验说明没有空气阻力时，铁块和羽毛下落快慢相同D.石头下落比树叶快，是因为树叶受到空气阻力，而石头没有受到空气阻力★答案★ C解析亚里士多德认为物体越重，下落得越快，A 、B 错误；牛顿管实验说明没有空气阻力时，铁块和羽毛下落快慢相同，C 正确；石头下落比树叶快，是因为树叶受到的空气阻力与其重力比较相对较大，而石头受到的空气阻力与其重力比较相对较小，D 错误.2.(自由落体运动的规律)(2015·浙江省9月选考测试)质量为m 的物体从高为h 处自由下落，开始的h 3用时为t ，则( ) A.物体落地所用的时间为3tB.物体落地所用的时间为3tC.物体落地时的速度为6gtD.物体落地时的速度为3gt★答案★ A3.(自由落体运动的规律)屋檐上每隔相同的时间间隔滴下一滴水，当第5滴正欲滴下时，第1滴刚好到达地面，而第3滴与第2滴分别位于高为1 m 的窗户的上、下沿，如图6所示，问：(g 取10 m/s 2)图6(1)此屋檐离地面多高？(2)滴水的时间间隔是多少？★答案★ (1)3.2 m (2)0.2 s解析设相邻水滴之间的时间间隔为Δt ，则2、3两滴间的位移Δh ＝12g (3Δt )2－12g (2Δt )2，将Δh ＝1 m 代入得Δt ＝0.2 s ，第1滴水滴下落总时间t ＝4Δt ＝0.8 s ，由H ＝12gt 2得H ＝3.2 m. 课时作业一、单选题1.下列说法正确的是( )①初速度为零、竖直向下的匀加速直线运动是自由落体运动②仅在重力作用下的运动叫自由落体运动③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④当空气阻力的作用较小，可以忽略不计时，物体由静止开始释放的运动可视为自由落体运动A.①③B.②③C.③④D.①④★答案★ C解析自由落体运动是物体只在重力作用下由静止开始下落的运动，它的初速度为零.若空气阻力比较小，可以忽略不计时，物体由静止开始释放的运动可视为自由落体运动.故正确★答案★为C.2.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，将苹果和羽毛同时从同一高度由静止释放，苹果和羽毛都做自由落体运动，故频闪照片C 符合事实.3.一物体从H 高处自由下落，经时间t 落地，则当它下落t 2时，离地的高度为( ) A.H 2 B.H 4 C.3H 4 D.3H 2★答案★ C解析根据h ＝12gt 2，下落高度与时间的平方成正比，所以下落t 2时，下落高度为H 4，离地高度为3H 4. 4.在物理学的发展历程中，下面的哪位科学家首先建立了用来描述物体的运动的概念，并首先采用了实验检验猜想和假设的科学方法，把实验和逻辑推理和谐地结合起来，从而有力地推进了人类科学的发展( )A.亚里士多德B.伽利略C.牛顿D.爱因斯坦★答案★ B解析在物理学发展史上，是伽利略建立了物理学的正确的研究方法，推进了人类科学的发展.5.一小球从空中由静止释放，不计空气阻力(g 取10 m/s 2).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.前2 s 内小球的位移为20 m★答案★ D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 ＝202m /s ＝10 m/s ，故B 错误，D 正确；第1 s 内小球的位移为h 1＝12gt 1 2＝12×10×12 m ＝5 m ，故第2 s 内小球的位移为Δh ＝h 2－h 1＝20 m －5 m ＝15 m ，故C 错误.6.(2015·金华艾青中学期中)从某建筑物顶部自由下落的物体，在落地前的1 s 内下落的高度为建筑物高的34，则物体落到地面的瞬时速度为(g 取10 m/s 2)( ) A.10 m /s B.15 m/s C.20 m /s D.25 m/s★答案★ C解析假设总时间是t ，则：全程：h ＝12gt 2，前14过程有：14h ＝12g (t －1)2，联立解得t ＝2 s ，故落地速度为：v ＝gt ＝20 m/s.7.一个做自由落体运动的物体，下落速度v 随时间t 变化的图象如图所示，其中正确的是( )★答案★ D解析自由落体运动的速度v ＝gt ，g 是常数，故下落速度v 与时间t 成正比，D 正确.8.用如图1所示的方法可以测出一个人的反应时间，设直尺从开始自由下落，到直尺被受测者抓住，直尺下落的距离为h ，受测者的反应时间为t ，则下列说法正确的是( )图1A.t ∝hB.t ∝1hC.t ∝hD.t ∝h 2 ★答案★ C解析由h ＝12gt 2得，t ＝2h g，因为自由落体加速度g 为常数，故t 与h 的平方根成正比，即t ∝h ，C 对.二、非选择题9.某同学用如图2甲所示装置测量自由落体加速度g ，得到如图乙所示的一段纸带，他每两个点取一个计数点(已知交流电频率为50 Hz)，测得AB ＝7.65 cm ，BC ＝9.17 cm.则打B 点时重物的瞬时速度为 m /s ，测得的自由落体加速度g ＝ m/s 2，它比真实值偏 (选填“大”或“小”).(结果均保留两位有效数字)图2★答案★ 2.1 9.5 小解析 v B ＝h AC t AC≈2.1 m /s ，由h BC －h AB ＝gt 2可得g ＝9.5 m/s 2，比真实值偏小. 10.从离地面500 m 的空中自由落下一个小球，取g ＝10 m/s 2，求：(1)小球落到地面所用的时间；(2)自小球开始下落计时，在第1 s 内的位移、最后1 s 内的位移.★答案★ (1)10 s (2)5 m 95 m解析 (1)由x ＝12gt 2，得落地所用时间： t ＝ 2x g ＝ 2×50010s ＝10 s. (2)第1 s 内的位移： x 1＝12gt 1 2＝12×10×12 m ＝5 m 因为从开始运动起前9 s 内的位移为 x 9＝12gt 9 2＝12×10×92 m ＝405 m 所以最后1 s 内的位移为Δx ＝x －x 9＝500 m －405 m ＝95 m.11.(2015·湖州期末)某校物理兴趣小组，为了了解高空坠物的危害，将一只鸡蛋从高楼上静止释放，让其自由下落，经过4 s 鸡蛋刚好着地.(忽略空气阻力的作用，g 取10 m/s 2)求：(1)开始下落第1 s 末鸡蛋的速度大小；(2)鸡蛋释放时距离地面的高度；(3)鸡蛋在下落过程中的平均速度大小.★答案★ (1)10 m /s (2)80 m (3)20 m/s解析 (1)由v ＝gt 可得第1 s 末的速度为： v ＝gt ＝10×1 m /s ＝10 m/s.(2)由h ＝12gt 2可得：h ＝12×10×16 m ＝80 m. (3)下落过程的平均速度为： v ＝h t ＝804 m /s ＝20 m/s.。

人教版高一物理必修1第二章匀变速直线运动的研究2.5自由落体运动

亚里士多德（Aristotle 公元前 384--公元前322）古代希腊著名哲学、科学家、教育家。被称为百科全书式的学者。
二千多年前，古希腊哲学家亚里士多德提出：轻重不同的物体下落时，重的物体下落得快，轻的物体下落得慢。这个观点是否正确呢？
16世纪末，意大利比萨大学的青年学者伽利略(GalileoGalilei， 1564—1642)对亚里士多德的论断表示了怀疑．
②先让学生观察羽毛、软木塞或金属片在已抽真空的牛顿管中同时下落，它们几乎同时落到管底．
③打开进气阀,让学生注意听到进气的声音,看羽毛被气流吹起的现象,再让学生观察羽毛,软木塞或金属屑在有空气的牛顿管中同时下落，它们的下落快慢差别很大．
④实验时,勿使金属片压在羽毛上,以免不抽气时出现同时下落的现象．
2. 物体下落的快慢和什么因素有在同一地点，一切物体自由下落的加速度都相同.
实验结论：人的反应时间等于直尺下落的时间 X1∶X2∶X3 … ＝1∶4∶9…
关呢重的铁球和轻的铁球下落快慢相同
？请思考如何测量悬崖、峡谷的高度、一口井的深度。
二千多年前，古希腊哲学家亚里士多德提出：轻重不同的物体下落时，重的物体下落得快，轻的物体下落得慢。 A 理论:假设亚里士多德正确（重的物体下落得快) 二千多年前，古希腊哲学家亚里士多德提出：轻重不同的物体下落时，重的物体下落得快，轻的物体下落得慢。
落体运动
飘落的树叶树上掉落的果实滴下的雨水
从高处到低处的下落运动
物理学把这样的运动形态叫做“落体运动”
不同物体下落的快慢一样吗结论：重力加速度随纬度增加而增大握一只秒表，站在你眼前。（2）方向：竖直向下一般物体质量越大并且体积越小，空气阻力影响越小。

高一物理必修一第二章《匀变速直线运动的研究》复习

2)∶…∶( n－ n－1)
注意： (1)以上公式对自由落体运动同样适用． (2)末速度为零的匀减速直线运动也可以认为是反向的初速度为零的匀加速直线运动．
v v0 at 1 2 x v0 t at 2
1 2 x v0 t at 2
v v 2ax
2 2 0
v v0 1 v v0 2 v0 ( ) a( ) a 2 a
1 1 2 2 v 0 2t a( 2t ) 2(v 0 t at ) 2 2
at 2
返回
v v0 at 1 2 x v0 t at 2
v0
t
v中 v平
V中
t
v
v中 v0 at
v v0 a(2t )
v v0 v0 v v中 v0 v 2 2
A B C D E F G
x1
x2
x3
x4
x5
x6
x3 x2 A、 T2 x6 X 5 x 2 X 1 C、 6T 2
x5 x 3 B、 2T 2
返回
x3 X 4 x2 X 1 D、 4T 2
．解决“追及”和“相遇”问题的方法
(1)数学方法：因为在匀变速运动的位移表达式中有时间的二次方，我们可列出方程，利用二次函数求极值的方法求解，有时也可借助v－t图象进行分析． (2)物理方法：即通过对物理情景和物理过程的分析，找
⑵小车的加速度大小a= 12.6 m/s2.
v v0 at 1 2 x v0 t at 2
v0
x/2
vx
2
v v 2
2 0
2
vx/2
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2024_2025学年新教材高中物理第二章匀变速直线运动的规律5自由落体运动学案教科版必修第一册

5．自由落体运动必备学问·自主学习——突出基础性素养夯基一、自由落体运动1．定义：只在________作用下，物体由________起先下落的运动．2．条件：(1)只受____________．(2)初速度________．3．特点：(1)运动性质：初速度等于________的匀加速直线运动．(2)受力特点：________作用．二、伽利略对落体运动规律的探究1．问题提出(1)亚里士多德观点：重的物体比轻的物体下落得________．(2)冲突：把重物和轻物捆在一起下落，会得出两种冲突的结论．(3)伽利略观点：重物与轻物下落得________．2．提出猜想：伽利略猜想落体运动应当是一种最简洁的________运动，并提出这种运动的速度应当是________变更的假说．3．试验验证(1)假如速度随时间的变更是匀称的，初速度为零的匀变速直线运动的位移x与运动所用的时间t的平方成________，即x∝t2.(2)让小球从斜面上的不同位置由静止滚下，测出小球从不同起点滚动的位移x和所用的时间t.(3)斜面倾角肯定时，推断x∝t2是否成立．(4)变更小球的质量，推断x∝t2是否成立．4．合理外推：伽利略认为当斜面倾角为________时，小球自由下落，仍会做________运动．[举例] 比萨斜塔自由落体试验(质量不同的两球同时释放，同时落地)自由落体运动忽视了次要因素—空气阻力，突出了主要因素—重力．[导学] 跨越时空的对话[拓展] 自由落体运动的v t图像由v＝gt知，运动时间越长，速度越大，运动速度与时间成正比，v t图像是一条过原点倾斜直线，斜率为g.三、自由落体运动的规律自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动，把v0＝0和a＝g代入匀变速直线运动的公式可得(1)速度公式：v t＝________．(2)位移公式：x＝________．(3)速度与位移关系式：v t2＝________．四、自由落体加速度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，也叫重力加速度，通常用g表示．2．方向：________．3．大小(1)一般状况取g＝9.8m/s2，粗略计算取g＝10m/s2.(2)g值随纬度上升而________，随高度上升而________．[图解] g的方向是竖直向下的不能认为g的方向指向地心，这一点在必修其次册中将具体介绍．关键实力·合作探究——突出综合性素养形成探究点一对自由落体运动的理解【导学探究】如图所示，哪个牛顿管里的金属片和羽毛做自由落体运动？为什么？玻璃管内的羽毛、铁片的下落【归纳总结】1.对自由落体运动的理解(1)“自由”的含义：物体的初速度为零且只受重力作用．(2)自由落体运动在其他星球上也可以发生，但物体下落的加速度和地球上的重力加速度一般不同．2．自由落体运动的推断(1)依据条件判定{初速度为零只受重力(2)依据题目中的一些示意语来判定，例如依据“忽视阻力”“阻力远小于重力”“月球上”等示意语来判定．【典例示范】例1 (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作自由落体运动C．物体只在重力作用下从静止起先下落的运动才是自由落体运动D．当空气阻力可以忽视不计时，物体从静止起先自由下落的运动可视为自由落体运动素养训练1 (多选)下列关于自由落体运动及重力加速度的说法，正确的是( ) A．竖直向下的运动肯定是自由落体运动B．熟透的苹果从树枝起先自由下落的运动可被视为自由落体运动C．相同地点，轻、重物体的g值一样大D．g值在赤道处大于在北极处素养训练2 拿一个长约1.5m的玻璃筒，一端封闭，另一端有开关，把金属片和小羽毛放到玻璃筒里，把玻璃筒倒过来，视察它们下落的状况，然后把玻璃筒里的空气抽出，再把玻璃筒倒立过来，再次视察它们下落的状况，下列说法正确的是( )A．玻璃筒充溢空气时，金属片和小羽毛下落一样快B．玻璃筒充溢空气时，金属片和小羽毛均做自由落体运动C．玻璃筒抽出空气后，金属片和小羽毛下落一样快D ．玻璃筒抽出空气后，金属片比小羽毛下落快探究点二自由落体运动规律的应用1．自由落体运动的基本公式匀变速直线运动规律特例→ 自由落体运动规律2．自由落体运动的推论(1)连续相等相邻时间t 内的位移之差Δh ＝gt 2. (2)物体的平均速度v ̅＝vt 2.(3)第1个T 内，第2个T 内，第3个T 内，…，第n 个T 内物体的位移之比h 1∶h 2∶h 3∶…∶h n ＝1∶3∶5∶…∶(2n －1)．(4)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)．【典例示范】题型1 对自由落体加速度的理解例2 (多选)关于重力加速度的下列说法正确的是( )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9.8m/s 2B ．在地球上不同的地方，g 的大小不同，但它们相差不是很大C ．在地球上同一地点同一高度，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【思维方法】重力加速度的三点说明(1)重力加速度的大小只与物体所处的地理位置有关，与物体本身无关．(2)我们在探讨自由落体运动时，物体下落的高度不太高，一般认为重力加速度大小不变．(3)重力加速度的方向既不能说是“垂直向下”，也不能说是“指向地心”，只有在赤道或两极时重力加速度才指向地心．题型2 自由落体运动规律的应用例3如图所示，屋檐上水滴下落的过程可以近似看作自由落体运动．假设水滴从10m 高的屋檐上无初速度滴落，水滴下落到地面时的速度大约是多大？(g取10m/s2)拓展迁移在[例3]中水滴下落过程中经2m高的窗户所需时间为0.2s．那么，窗户上沿到屋檐的距离为多少？题型3 自由落体运动推论的应用例4一个石子从高处释放，做自由落体运动，已知它在第1s内的位移大小是x，则它在第3s内的位移大小是( )A．5x B．7xC．9x D．3x素养训练3 甲、乙两物体做自由落体运动，已知甲物体的质量是乙物体质量的一半，而甲距地面的高度是乙距地面高度的2倍，下列说法正确的是( )A．甲物体的加速度是乙物体加速度的12B．甲物体着地时的速度是乙物体着地时速度的2倍C．甲物体下落的时间是乙物体下落时间的√2倍D．甲、乙两物体的末速度相同素养训练4 一个物体从塔顶落下，在到达地面前最终1s内通过的位移为总位移的9，25不计空气阻力，求塔的高度．(g取10m/s2)随堂演练·自主检测——突出创新性素养达标1.下列说法正确的是( )A．重的物体的g值大B．g值在地面任何地方一样大C．g值在赤道处大于南北两极处D．同一地点的不同质量的物体g值一样大2．下列各图中，以竖直向上为正方向，其中表示物体做自由落体运动的是( )3．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( )4．如图所示，某学习小组利用直尺估测反应时间：甲同学捏住直尺上端，使直尺保持竖直，直尺零刻度线位于乙同学的两指之间．当乙望见甲放开直尺时，马上用手指捏住直尺，依据乙手指所在位置计算反应时间．为简化计算，某同学将直尺刻度进行了改进，以相等时间间隔在直尺的反面标记反应时间的刻度线，制作了“反应时间测量仪”，下列四幅图中刻度线标度正确的是( )5．(多选)如图所示，甲、乙两物体同时从离地高度为2H和H的位置自由下落，不计空气阻力，甲的质量是乙质量的2倍，则( )A．甲落地的时间是乙落地时间的2倍B．甲落地时的速率是乙落地时速率的√2倍C．甲、乙落地之前，二者之间的竖直距离保持不变D．甲、乙落地之前，加速度不断增大6．跳水运动员训练时从5m跳台双脚朝下自由落下，某同学用手机的连拍功能，连拍了多张照片，测得其中两张连续的照片中运动员双脚离水面的高度分别为3.4m和1.8m．求：从运动员刚跳下跳台到拍摄两张照片的时间比．5．自由落体运动必备学问·自主学习一、1．重力静止2．(1)重力作用(2)等于零3．(1)零(2)只受重力二、1．(1)快(3)一样快2．加速匀称3．(1)正比4．90°匀变速直线三、1．gtgt22.123．2gx四、1．相同2．竖直向下3．(2)增大减小关键实力·合作探究探究点一【导学探究】提示：乙管中．因为甲牛顿管中的金属片和羽毛受空气阻力．【典例示范】例1 解析：A、B错，C对：自由落体运动的条件：只受重力，初速度v0＝0；D对：若空气阻力可以忽视不计，物体由静止起先自由下落的运动可以视为自由落体运动来处理．答案：CD素养训练1 解析：A 错：物体做自由落体运动的条件是初速度为零且只受重力作用；B 对：熟透的苹果在下落过程中虽受空气阻力的作用，但该阻力远小于它的重力，可以忽视该阻力，故可将该运动视为自由落体运动；C 对：相同地点，重力加速度相同，与质量无关；D 错：赤道处g 值小于北极处．答案：BC素养训练2 解析：玻璃筒内有空气时，形态和质量都不同的几个物体下落快慢不同，是因为空气阻力不同，导致加速度不同，故A 、B 错误．玻璃筒内没有空气时，物体做自由落体运动，加速度都为g ，所以下落得一样快，故C 正确，D 错误．答案：C探究点二【典例示范】例2 解析：重力加速度是矢量，方向竖直向下，与重力的方向相同．在地球表面，不同的地方，g 的大小略有不同，但都在9.8m/s 2左右，A 错误，B 正确；在地球表面同一地点同一高度，g 的值都相同，但随着高度的增大，g 的值渐渐减小，C 、D 正确．答案：BCD例3 解析：选取水滴最初下落点为位移的起点，竖直向下为正方向，由自由落体运动规律知x ＝12gt 2，v ＝gt联立得v ＝√2gx代入数据得v ＝√2×10×10m/s ≈14m/s即水滴下落到地面的瞬间，速度大约是14m/s.答案：14m/s拓展迁移解析：设水滴下落到窗户上沿时的速度为v 0，则由x ＝v 0t ＋12gt 2代入数据，解得v 0＝9m/s依据v 2＝2gx 得窗户上沿到屋檐的距离x ＝v 022g ＝922×10m ＝4.05m.答案：4.05m例4 解析：方法一利用比值法求解因自由落体运动在连续相等时间内的位移满意h 1∶h 2∶h 3∶…∶h n ＝1∶3∶5∶…∶(2n －1)，所以它在第3s 内的位移大小是5x .方法二运用自由落体运动的基本规律求解自由落体运动的位移公式得x 1＝12gt 12，x 2＝12gt 22，x 3＝12gt 32，令x 1＝x ，t 1＝1s ，t 2＝2s ，t 3＝3s ，代入以上三式解得x 2＝4x ，x 3＝9x ，则石子在第3s 内的位移大小为9x －4x ＝5x .答案：A素养训练3 解析：甲、乙两物体做自由落体运动，加速度均为重力加速度，故A 错误；依据v 2＝2gh ，可得末速度v ＝√2gh ，故甲物体着地时的速度是乙物体着地时速度的√2倍，B 、D 错误；依据h ＝12gt 2，得t ＝√2h g，故甲物体下落的时间是乙物体下落时间的√2倍，故C 正确．答案：C素养训练4 解析：设物体从塔顶落到地面所经验的时间为t ，塔的高度为H ，物体在(t －1) s 内通过的位移为h ，则依据自由落体运动规律可得H ＝12gt 2，h ＝12g (t －1)2，依据题意有H−h H ＝925，联立上述三式解得t ＝5s ，H ＝125m. 答案：125m随堂演练·自主检测1．解析：自由落体运动的加速度g 是由重力产生的，重力加速度与物体的质量无关，故A 错误；地面的物体的重力加速度受纬度和海拔的影响，纬度越高重力加速度越大，赤道处小于南北两极处的重力加速度，故B 、C 错误；同一地点轻重物体的g 值一样大，D 正确．答案：D2．解析：v 的方向向下，为负，且v ∝t ，易知B 正确．答案：B3．解析：在真空中物体只受重力作用，且从静止起先下落，满意自由落体运动的条件，故a ＝g ，又x ＝12gt 2，由于苹果和羽毛从同一高度同时下落，则随意时刻都在同一高度，且是加速，所以频闪间距不断变大，故C 正确．答案：C4．解析：由题可知，手的位置在起先时应放在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 ＝12gt 2，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，由以上的分析可知，只有图B 是正确的．答案：B5．解析：甲落地的时间t 甲＝√4H g ，乙落地的时间t 乙＝√2H g ，所以甲落地的时间是乙落地时间的√2倍，故A 错误；依据v ＝√2gh 可知，甲落地时的速率是乙落地时速率的√2倍，故B 正确；依据h ＝12gt 2可知经过相等的时间两个物体下落的高度相等，所以甲、乙落地之前，二者之间的竖直距离保持不变，故C 正确；甲、乙落地之前，加速度均为g ，故D 错误．答案：BC6．解析：由题意知，两张照片中运动员与其刚跳下跳台时的距离分别为h 1＝5m －3.4m ＝1.6mh 2＝5m －1.8m ＝3.2m由h ＝12gt 2得t ＝√2h g ，所求时间之比为t 1t 2＝√2. 答案：1∶√2。

第7讲第2章第5节自由落体运动

必修1第2章匀变速直线运动的研究5、自由落体运动第7讲第5节自由落体运动知识点1、自由落体运动定义：物体只在（）作用下从（）开始下落的运动，叫做自由落体运动。

条件：1)做自由落体运动的物体只受（）作用（但不同物体的运动快慢与（）无关。

2)自由落体运动是初速度为( )的匀加速直线运动实质：自由落体运动是初速度V0=0，加速度a=（）的匀加速直线运动。

注：自由落体只在（）中才能发生，在有空气的空间，如果空气作用较小可忽略的话，物体的下落就可以看成自由落体运动。

2、自由落体加速度（1）定义：在同一地点，一切物体自由落体的（）都相同，这个加速度叫做自由落体加速度，也叫重力加速度。

（2）方向：（）（3）大小：随高度和纬度的变化而变化，但变化不大，地球表面附近一般取g=9.8m/s2.3、自由落体运动的规律（1）速度公式：v=gt（2）位移公式：h=½gt2（3）位移与速度的关系式：v2=2gh（4）平均速度公式：v=v/2=gt/24、竖直上抛运动（1）定义：将物体以一定的初速度V0竖直向上抛出，物体只在（）作用下所做的运动。

（2）实质：竖直上抛运动的加速度始终为（），是匀变速直线运动。

（3）竖直上抛运动分段处理法1）将竖直上抛运动分为上升过程和下落过程分别处理。

●上升过程：初速度为V0竖直向上、加速度g竖直向下、末速度v=0的匀减速直线运动。

（4）竖直上抛运动的全过程处理法取竖直向上的方向作为正方向，竖直上抛运动就是以v0为初速度的匀减速直线运动，其速度公式和位移公式可以统一为:v t＝v0－gt，s＝v0t-gt2/2（5）竖直上抛运动的对称性●物体上升到最高点所用时间与物体从最高点回落抛出点所用时间相等；t上=t下=V0/g●上升过程与下落过程经过空间某点的速度大小相等，方向相反●上升过程中经过两点所用的时间与下落过程中经过两点所用时间相同。

典型例题【例1】如图1所示，长度为5m的铁链，上端悬挂在O点，若从O点放开铁链，让其自由下落，求全链通过O点下方 25m的A点所用的时间。

高中物理第二章匀变速直线运动的研究第5_6节自由落体运动伽利略对自由落体运动的研究5作业含解析新人教

自由落体运动伽利略对自由落体运动的研究1．下图所示的各图象中能正确反映自由落体运动过程的是(设向上为正方向)( )解析：自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动，v＝gt，其v－t图象是一条倾斜直线．因取向上为正方向，故只有C对．答案： C2．伽利略认为自由落体运动应该是最简单的变速运动，即它的速度是均匀变化的，速度的均匀变化意味着( )A．速度与时间成正比B．速度与位移成正比C．速度与时间的二次方成正比D．位移与时间的二次方成正比解析：伽利略认为速度的均匀增加意味着速度与时间成正比，又从数学上推导出位移与时间的二次方成正比．答案：AD3．物体从某一高度自由落下，到达地面时的速度与在一半高度时的速度之比是( )A.2∶2B.2∶1C．2∶1 D．4∶1解析：由v2＝2gh知v＝2gh，所以v1∶v2＝2∶1.答案： B4．17世纪意大利科学家伽利略在研究落体运动的规律时，做了著名的斜面实验，其中应用到的物理思想方法属于( )A．等效替代B．实验归纳C．理想实验D．控制变量【解题流程】合理外推▏斜面实验→自由落体运动规律→理想实验，C项正确答案： C5．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 越小解析：首先重力加速度是矢量，方向竖直向下，与重力的方向相同，在地球的表面，不同的地方，g 值的大小略有不同，但都在9.8 m/s 2左右，在地球表面同一地点，g 的值都相同，但随着高度的增大，g 的值逐渐变小．答案： A6．一石块从高度为H 处自由下落，当速度达到落地速度的一半时，它的下落距离等于( )A.H2 B.H4 C.3H 2D.2H 2答案： B7．两物体在不同高度自由下落，同时落地，第一个物体下落时间为t ，第二个物体下落时间为t /2，当第二个物体开始下落时，两物体相距( )A ．gt 2B ．3gt 2/8 C ．3gt 2/4D ．gt 2/4解析：当第二个物体开始下落时，第一个物体已下落t 2时间，此时离地高度h 1＝12gt2－12g ⎝ ⎛⎭⎪⎫t 22；第二个物体下落时的高度h 2＝12g ⎝ ⎛⎭⎪⎫t 22，则待求距离Δh ＝h 1－h 2 ＝12gt 2－2×12g ⎝ ⎛⎭⎪⎫t 22＝gt 24. 答案： D8．小球从空中自由下落，与水平地面相碰后弹到空中某高度，其v －t 图象如下图所示，则由图可知(g ＝10 m/s 2)以下说法正确的是( )A ．小球下落的最大速度为5 m/sB ．第一次反弹初速度的大小为3 m/sC ．小球能弹起的最大高度0.45 mD ．小球能弹起的最大高度1.25 m答案： ABC9．从某高处释放一粒小石子，经过1 s 从同一地点再释放另一粒小石子，不计空气阻力，则在它们落地之前的任一时刻( )A ．两粒石子间的距离将保持不变，速度之差保持不变B ．两粒石子间的距离将不断增大，速度之差保持不变C ．两粒石子间的距离将不断增大，速度之差也越来越大D ．两粒石子间的距离将不断减小，速度之差也越来越小解析：当第一个石子运动的时间为t 时，第二个石子运动的时间为(t －1)．h 1＝12gt 2① v 1＝gt ② h 2＝12g (t －1)2③ v 2＝g (t －1)④由①③得：Δh ＝gt －12g由②④得：Δv ＝g因此，Δh 随t 增大，Δv 不变，B 选项正确．答案： B10. 如右图所示，A 、B 两小球用长为L 的细线连接悬挂在空中，A 距湖面高度为H ，释放小球，让它们自由落下，测得它们落水声相差Δt .如果球A 距湖面的高度H 减小，则Δt 将( )A ．增大B ．不变C ．减小D ．无法判断解析： B 落水时，A 、B 的速度为v ＝2g H －L ，A 再落水时有L ＝v Δt ＋12g Δt 2.由两式可知H 减小，v 变小，则Δt 增大．答案： A11．从离地面80 m 的空中自由落下一个小球，取g ＝10 m/s 2，求： (1)经过多长时间落到地面；(2)自开始下落时计时，在第1 s 内和最后1 s 内的位移； (3)下落时间为总时间的一半时的位移．解析： (1)由h ＝12gt 2得，下落总时间为t ＝2hg＝2×8010s ＝4 s. (2)小球第1 s 内的位移为h 1＝12gt 21＝12×10×12m ＝5 m小球前3 s 内的位移为h 3＝12gt 23＝12×10×32m ＝45 m小球从第3 s 末到第4 s 末的位移，即最后1 s 内的位移为h 4＝h －h 3＝80 m －45 m ＝35 m.(3)小球下落时间的一半为t ′＝t2＝2 s这段时间内的位移为h ′＝12gt ′2＝12×10×22 m ＝20 m.答案： (1)4 s (2)5 m 35 m (3)20 m12．跳水是一项优美的水上运动，运动员从离出水面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)，从离开跳台到手触水面，他可用于完成空中动作的时间是多长？(不计重力，g取10 m/s2)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t1等于做自由落体运动下落0.45 m所用的时间，t1＝2h1g＝2×0.4510s＝0.3 s.下降过程，自由落体，t2＝2h2g＝2×10.4510s≈1.45 s.从离开跳台到手触水面，运动员可用于完成空中动作的时间t＝t1＋t2＝1.75 s.答案： 1.75 s。

第2章匀变速直线运动第5节自由落体运动

第5节自由落体运动[核心素养·明目标]核心素养学习目标物理观念(1)知道自由落体运动的条件、特点、性质。

(2)知道自由落体运动是匀变速直线运动，知道重力加速度。

(3)了解亚里士多德关于物体下落运动的观点和伽利略研究自由落体运动的实验及推理方法。

科学思维理解自由落体运动是理想化模型，理解自由落体运动的规律，能把相关的比例式应用到实际问题中。

科学探究通过实验探究自由落体运动经历抽象概括和推理的过程。

科学态度与责任在实验中，养成实事求是的科学态度，且有与他人合作的意愿；知道实验器材的改进能促进人类的认知发展。

知识点一自由落体运动的特点1．实验探究——牛顿管实验(1)当玻璃管内有空气时，纸片比硬币下落慢得多。

(2)抽去玻璃管内部分空气，还是纸片比硬币下落得慢，但落底时间相差变小。

(3)继续抽取玻璃管内的空气，使其接近真空，纸片与硬币下落的快慢几乎一样。

2．自由落体运动定义物体只在重力作用下从静止开始下落的运动条件(1)初速度为零；(2)只受重力作用性质自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动“自由”指无初速度，除重力外不受其他力的作用。

1：思考辨析(正确的画√，错误的打×)(1)竖直下落的运动就是自由落体运动。

(×)(2)物体只在重力作用下的运动是自由落体运动。

(×) (3)高空雨滴下落的运动是自由落体运动。

(×)知识点二自由落体运动的加速度 1．自由落体加速度(1)定义：物体自由下落时的加速度源于物体所受的重力作用，也称为重力加速度，用字母g 表示。

(2)大小①在地球上同一地点，一切物体自由下落的加速度都相同。

②随着纬度升高，重力加速度增大，而同一地区高度越大，重力加速度越小，但变化都不大。

③一般的计算中，g 通常取9.8_m/s 2，在估算时，g 还可以取10_m/s 2。

(3)方向：地球上重力加速度的方向总是竖直向下。

2．自由落体运动的公式(1)自由落体的特点：v 0＝0，a ＝g 。

2016-2017学年高中物理 第2章 匀变速直线运动的研究 5 自由落体运动 6 伽利略对自由落体运动的研究课时作业

高中物理必修一第二章 匀变速直线运动的研究 自由落体运动

第二章 运动的描述 第5节 自由落体运动