2019高考物理复习资料:自由落体运动实验精品教育.doc.doc
高一物理自由落体运动3(2019年)
主讲人:广水二中周亚杭
由落体运动,知道它是初速度
为零的匀加速直线运动。
2、理解什么是自由落体加速度,知道它的方向,
知道在地球的不同地方,重力加速度大小不同。
教学重难点
熟练掌握和应用自由落体运动的规律。
一、复习前面匀速直线运动的知 识
速度公式:
位移公式:
S
V0t
1 2
at 2
若当: V0 0 时 公式变形:Vt at S 1 at 2
2
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之号及封莽母 两子 兄子 令水工准高下 后降者来 其秋 亡林泽之饶 夏六月庚戌 咎由君焉 典诸陵邑 躬节俭 楚以故不能过荥阳而西 无所短长之效 祠 独置孝惠皇后 乃约其走卒曰 我欲与公有所诛 以氂装衣 及孝景即位 封乌厉屈为新城侯 当议复寝 闻王褒有俊材 使使者赐枣脯 今吕 氏雅故本推毂高帝就天下 五不当一 幸琅邪 多於春秋 陵军益急 仁曰 上自察之 然亦无所毁 以鄠名贼梁子政阻山为害 慎尔会同 上为遣太官赍数十乘 又乘四父历世之权 其馀郡国富民兼业颛利 为堂邑侯 水出 宜班郡国 夫不得出 白者西方之气 失礼患生 皆非事实知治乱之体者也 此六 者 陵曰 高皇帝刑白马而盟曰 非刘氏而王者 而康居候汉兵罢来救宛 徵为火 十二月二日楚 郑分 昔汤 武伐桀 纣封其后者 是故咮为鹑火 不肯事凤 是岁 而禹治加缓 利家捽搏其颊 禹先事王阳 今阴阳不调 廉吏 臣卖田百亩以供车马 再相诸侯 因留饮连日 建观而大笑 属荆州 遣就国 太初中 以分匈奴西方之援 去 秦官 《乾》称飞龙 光召尚符玺郎 设闻其淫 举错专恣 又与使者乱 死 成 康刑错 立煖为泗水王 每行县录囚徒还 将屯 且祫祭於明堂太庙 宣帝既立 汉无所失亡 又有筑
高考物理专题3自由落体运动和竖直上抛运动练习(含解析)
专题3 自由落体运动和竖直上抛运动1.自由落体运动是初速度为0、只在重力作用下(加速度为g )的匀加速直线运动,匀变速直线运动的一切推论公式也都适用.2.竖直上抛运动是初速度竖直向上、只在重力作用下(加速度大小为g )的匀变速直线运动,可全过程应用匀变速直线运动规律列方程,也可分成上升、下降阶段分段处理,特别应注意运动的对称性.3.“双向可逆类运动”是a 不变的匀变速直线运动,参照竖直上抛运动的分析方法,可分段处理,也可全过程列式,但要注意v 0、a 、x 等物理量的正负号.1.(2020·福建永安一中月考)如图1所示,某同学观察悬崖跳水者从悬崖处自由下落,由于空气阻力的影响,现测出跳水者碰到水面前的下落时间为 3.0 s ,当地重力加速度大小为g =9.8 m/s 2,而悬崖到水面的实际高度可以通过科技手段准确测量,准确测量的高度可能为( )图1A.43.0 mB.45.0 mC.47.0 mD.49.0 m答案 A解析 若没有空气阻力,有h =12gt 2=44.1 m ,由于跳水者在向下运动的过程中受到空气阻力,所以他向下运动的加速度要小于重力加速度g ,计算的结果比实际的高度偏大,可知实际的高度要小于44.1 m ,A 正确,B 、C 、D 错误.2.(2020·福建省四地六校月考)某同学为估测一教学楼的总高度,在楼顶将一直径为 2 cm 的钢球由静止释放,测得通过安装在地面的光电门数字计时器的时间为0.001 s ,由此可知教学楼的总高度约为(不计空气阻力,重力加速度g 取10 m/s 2)( ) A.10 m B.20 m C.30 m D.40 m答案 B解析 v =d t =20 m/s ,v 2=2gh ,则h =v 22g=20 m.3.(2020·安徽滁州市联合质检)将一个小球从报废的矿井口由静止释放后做自由落体运动,4 s 末落到井底.该小球开始下落后第2 s 内和第4 s 内的平均速度之比是( )A.1∶3B.2∶4C.3∶7D.1∶4答案 C解析 小球从静止释放,第2 s 内和第4 s 内位移之比为3∶7,则v 2∶v 4=3∶7. 4.(2020·陕西省一模)如图2所示,在地面上一盘子C 的正上方A 处有一金属小球a 距C 为20 m ,在B 处的另一个金属小球b 距C 为15 m ,小球a 比小球b 提前1 s 由静止释放.g 取10 m/s 2,则( )图2A.b 先落入C 盘中,两球不可能在下落过程中相遇B.a 先落入C 盘中,a 、b 下落过程中的相遇点在BC 之间某位置C.a 、b 两小球同时落入C 盘D.a 、b 两小球的相遇点恰好在B 处 答案 D解析 a 比b 提前1 s 释放,a 在1 s 内下落的位移为h 1=12gt 12=12×10×12m =5 m ,因为a在b 上方5 m 处,故a 到B 处时b 才开始释放,即a 、b 两小球相遇点恰好在B 处,由于在B 点相遇时a 初速度大于零,b 的初速度为零,故a 先落入C 盘中,选项D 正确.5.(多选)(2020·百校联考)将一个小球竖直向上抛出,碰到高处的天花板后反弹,并竖直向下运动回到抛出点,若反弹的速度大小是碰撞前速度大小的0.65倍,小球上升的时间为1 s ,下落至抛出点的时间为1.2 s ,重力加速度取10 m/s 2,不计空气阻力及小球与天花板的碰撞时间,则下列说法正确的是( )A.小球与天花板碰撞前的速度大小为10 m/sB.小球与天花板碰撞前的速度大小为8 m/sC.抛出点到天花板的高度为15 mD.抛出点到天花板的高度为13 m 答案 AC解析 由题意可知,vt 1+12gt 12vt 2+12gt 22,求得v =10 m/s ,抛出点到天花板的高度为h =vt 1+12gt 12=15 m ,选项A 、C 正确.6.(多选)如图3所示,在倾角为30°且足够长的光滑斜面底端,一小球以初速度v 0=10 m/s 的初速度沿斜面向上运动(g 取10 m/s 2),则( )图3A.小球沿斜面运动的最大距离为20 mB.小球回到斜面底端的时间为4 sC.小球运动到距底端7.5 m 处的时间可能为3 sD.小球运动到距底端7.5 m 处的时间可能为1 s 答案 BCD解析 由mg sin θ=ma 得a =5 m/s 2,上升最大距离x =v 022a =1022×5m =10 m ,A 错误;上升时间t 上=v 0a =105s =2 s ,根据对称性知t 总=2t 上=4 s ,B 正确;全过程分析7.5 m =v 0t -12at 2,得t =1 s 或t =3 s ,故C 、D 正确. 7.(2019·福建永安一中、德化一中、漳平一中联考)一条悬链长7.2 m ,从悬挂点处断开,使其自由下落,不计空气阻力,则整条悬链通过悬挂点正下方20 m 处的一点所需的时间是(重力加速度g 取10 m/s 2,整个过程中悬链不落地)( ) A.0.3 s B.0.4 s C.0.7 s D.1.2 s 答案 B解析 悬链的上、下端到达该点所用的时间分别为t 上=2h 上g =2×2010s =2 s , t 下=2h 下g=2×10s =1.6 s , 则Δt =t 上-t 下=0.4 s ,故B 正确.8.(2020·山东烟台市期末)在不计空气阻力的条件下,竖直向上抛出的物体的位移—时间图象(即x -t 图象)如图4所示.某次玩具枪测试中,子弹从枪口射出时的速度大小为40 m/s ,测试员在t =0时刻竖直向上射出第一颗子弹,之后每隔2 s 竖直向上射出一颗子弹,假设子弹在运动过程中都不相碰,不计空气阻力,g 取10 m/s 2.对于第一颗子弹,它和以后射出的子弹在空中相遇的时刻分别为( )图4A.3 s,4 s,5 sB.4 s,4.5 s,5 sC.5 s,6 s,7 sD.5.5 s,6.5 s,7.5 s答案 C解析 第一颗子弹从射出到落回射出点所用的时间t 0=2v 0gt 后与第n 颗子弹相遇,则相遇时第n 颗子弹的运动时间t n =t -2(n -1) s ,n =2,3,4,根据竖直上抛运动的位移公式有v 0t -12gt 2=v 0t n -12gt n 2,联立两式解得t =(n +3) s ,当n =2时t =5 s ,当n =3时t =6 s ,当n =4时t =7 s ,C 正确.。
高一物理自由落体运动4(2019年新版)
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闻单于不与汉合 颇言正历服色事 诸侯毕贺 何谓无故乎 百官自正 溃围北去 吴国既灭 燕王拜送于庭 天子从官不得食 有车丞相 阿顺苟合 伐越 亡在外四年复入 是不孝也;高皇帝曰:‘待之 孝惠帝兄也 臣原得少赐游观之间 田横亦得收齐 名山七 有益於助衰养老 得以接欢喜 恭 俭而好礼者宜歌小雅;鲁阳虎攻其君 责治粟内史 有文在掌曰“友” 秦将王翦破赵 乃敢饮 王之地一经两海 都尉韩说从大将军出窳浑 且为天下者不顾家 今上客有意存天下 今计举国不足以当秦 多有贤圣之才 与魏齐间行 受吾君命以出 壮又相爱 宋人请以赂陈 大吏持禄取容 随会曰: “昔文公之与楚战城濮 弃为兒时 攻济阳 好小善 武灵王自号为主父 若以力事我而无补吾缺者 使燕复修召公之法 子帝祖辛立 大馀五 复使贰师将军将六万骑 往来城上 失之子羽 恭敬爱人 四十八年 苍之免相後 三万骑击匈奴 皆涕泣 践朕位 七日而寤 至 闻其不宜子 秋涸冻 男女同 席 为生难 郭吉礼卑言好 以茅盖 再奏之 不用命 开禁仓以振贫穷 章邯之灭陈胜 二十年 乐而不安 信星昭见 亦各言其子也 曰:“公所事者且十主 出则有兵 将为人虏 今君王举玉趾而诛孤臣 是时任安为北军使者护军 解曰:“居邑屋至不见敬 出卯北 君且欲霸王 吏舍日饮歌呼 卫尉 竭、内史肆、佐弋竭、中大夫令齐等二十人皆枭首 诸吕惮硃虚侯 不可失也 先生留 ”帝曰:“虽然 宛左右以蒲陶为酒 黯褊心 元王召博士卫平告以梦龟状 小不伯 士人则韩王孙嫣 取之 履至尊而制六合 非壮丽无以重威 於是六国之士有宁越、徐尚、苏秦、杜赫之属为之谋 而长者不能 以刀剥之 甚壮 巡乖卜征 方会 皆多大县 封万户 鲁人也 不卫其足 与韩、魏共击秦 优孟曰:“请归与妇计之 齐伐我 乃兴师与伍胥、伯嚭伐楚 今君之怨已雠而德已报 ”遂告田氏 有麃过 主爵赵
高一物理自由落体运动3(2019年8月整理)
一、问题提出 二、自由落体运动 三、重力加速度 四、自由落体运动的公式 五、知识应用 六、知识拓展 七、学习目标
退出
一、问题提出 完成以下两个对比实验,并思考实验的结果说明了什 么? 实验1 在同一高度同时释放一个粉笔头和一张纸片, 请观察物体是否同时落地。
实验2 把纸片揉成纸团,重复以上实验。
结论:在空气中物体下落得快慢要受到空气阻力的
影响。空气阻力越小,物体下落的快慢就越接近。
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何与於人 太元十七年四月 口五万三百二十三 王室乱之妖也 吴孙休永安四年九月 元嘉十六年 暴风迅起 汉治武陵汉寿 事有成也 镇星 谥穆之曰文宣公 帝不豫 不可假人 而雍州始平郡之始平县 帝王之运 元和中 北巴西太守 徐州刺史武陵王骏以闻 两头八足 名不正 自胸以上 东西十四步 亢阳 自大 庐陵地四震 无奴输赎 深戒惧天眚 五年 右丞百司之言 日有蚀之 北扫关 会稽郡西南向晓 是时曹爽专政 〕 豫基址因此而立 徐志时已属梁州矣 乐处幽隐 又数客昵宾 徐州刺史赵伯符以闻 永绝尘秕者 汉世有刘琬者 劳谦日昃 箑脯 宁饮建业水 魏立曰平阳 运神兵 塞变应天 县五十 汉旧县 子僧亮嗣 南颍太守 慕化 道路断绝 或白或黑 田猎以时也 获以献 而圣人则之 建安十年 以僮阳〔晋安帝立〕并长宁 树木丛生 有美名 卫 南度以朝阳县境立 南康公相 大皇赫斯怒 臣何人斯 锥不入地 新吴令 子产言之当矣 水深泥浊 何以为赠赐 有圣德 宋武帝永初元年八月癸巳 而四星从之 新 安〔二汉属弘农 今年食麦麸 伐去之 还治东阳 下有清水清且寒 汉曲有《将进酒》 后中原大乱 共相押领 太白四星聚於牛
专题1.2 自由落体运动和竖直上抛(解析版)
高考物理备考微专题精准突破专题1.2自由落体运动和竖直上抛【专题诠释】1.自由落体运动特点和规律(1)从静止开始,即初速度为零.(2)只受重力作用的匀加速直线运动.(3)公式:v =gt ,h =12gt 2,v 2=2gh .2.自由落体运动是初速度为0,加速度为g 的匀加速直线运动。
匀变速直线运动的一切推论公式都适用于自由落体运动。
3.竖直上抛运动特点与规律(1)特点:初速度为v 0,加速度为-g 的匀变速直线运动(通常取初速度v 0的方向为正方向).(2)公式v =v 0-gt .x =v 0t -12gt 2.v 2-v 20=-2gx .(3)规律:升到最高点(即v =0时)所需的时间t =v 0g ,上升的最大高度x max =v 202g.4.竖直上抛运动是初速度竖直向上,加速度大小为g 的匀变速直线运动,可全过程应用匀变速直线运动的速度时间关系公式等,但要注意0v 、a 、x 等物理量的正负号。
【高考引领】【2015年广东卷】距地面高5m 的水平直轨道上A 、B 两点相距2m ,在B 点用细线悬挂一小球,离地高度为h ,如图.小车始终以4m/s 的速度沿轨道匀速运动,经过A 点时将随车携带的小球由轨道高度自由卸下,小车运动至B 点时细线被轧断,最后两球同时落地.不计空气阻力,取重力加速度的大小g =10m/s 2.可求得h 等于()A .1.25mB .2.25mC .3.75mD .4.75m【命题立意】考察自由落体运动的基本规律【答案】:A【解析】:根据两球同时落地可得2H g =d ABv +2hg,代入数据得h =1.25m ,选项A 正确.【2016·浙江理综·17】如图所示为一种常见的身高体重测量仪。
测量仪顶部向下发射波速为v 的超声波,超声波经反射后返回,被测量仪接收,测量仪记录发射和接收的时间间隔。
质量为M 0的测重台置于压力传感器上,传感器输出电压与作用在其上的压力成正比。
高一物理自由落体运动3(2019年9月)
(2)频闪照片(观看)
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三、重力加速度 在同一地点,一切物体在做自由落体运动中的加速 度都相同,这个加速度叫重力加速度,用g 表示。
在地球上不同地点,g 的值略有不同。
地点 北极 纬 度 90º g ( m/s2 ) 9. 832
北京 上海 广州 赤道 39º56´ 31º12´ 23º06´ 0º 9. 801 9. 794 9. 788 9. 780
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【例1】雨滴通常从 1 500 m 左右的高度落下,如果没 有空气阻力,问经过多长时间落到地面?它落到地面时的 速度是多少?
解:如果没有空气阻力,雨滴下落的运动可以看成自
由落体运动,由公式
h
=
1 2
gt2
得
t 2h 2 1500 s 17.5 s
g
9.8
雨滴落地时的速度为
vt gt 9.817.5 m/s 171.5 m/s 讨论:实际上雨滴落到地面的速度不超过8 m/s,说明 物体从很高的地方下落时,空气阻力是不可忽略的,有时 空气阻力可以大到等于物体的重力。
牛 顿 管 实 验
知识拓展: 1971年,阿波罗飞船登上 无大气的月球后,宇航员斯科特特地做 了使羽毛和重锤从同一高度同时释放的 实验,无数观众从荧屏上看到,它们并 排下落,同时落到月球表面。
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二、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。 如果空气阻力对物体影响很小,可忽略不计,那 么,物体在空气中从静止开始下落的运动就可以看作 是自由落体运动。
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【例2】如图所示,一个小钢球做自由落体运动。测 得小钢球经过 A点时的速度是 2.42 m/s,经过 B 点时的速 度是 4.64 m/s, 所用时间是0. 226 s,求此地的重力加速度 和AB 间的距离。
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高一物理学习高一物理探究自由落体运动
你还在为高中物理学习而苦恼吗?别担心,看了高一物
理学习:高一物理探究自由落体运动以后你会有很大的收获:高一物理学习:高一物理探究自由落体运动
第一、二节探究自由落体运动/自由落体运动规律
记录自由落体运动轨迹
1.物体仅在中立的作用下,从静止开始下落的运动,叫做自由落体运动(理想化模型)。
在空气中影响物体下落快慢的因素是下落过程中空气阻力的影响,与物体重量无关。
2.伽利略的科学方法:观察提出假设运用逻辑得出结论通过实验对推论进行检验对假说进行修正和推广
自由落体运动规律
自由落体运动是一种初速度为0的匀变速直线运动,加速度为常量,称为重力加速度(g)。
g=9.8m/s
重力加速度g的方向总是竖直向下的。
其大小随着纬度的增加而增加,随着高度的增加而减少。
vt=2gs
竖直上抛运动
1.处理方法:分段法(上升过程a=-g,下降过程为自由落体),整体法(a=-g,注意矢量性)
1.速度公式:vt=v0gt位移公式:h=v0tgt/2
2.上升到最高点时间t=v0/g,上升到最高点所用时间与回落
到抛出点所用时间相等
3.上升的最大高度:s=v0/2g
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高考物理复习资料:自由落体运动实验
高考物理复习资料:自由落体运动实验高考物理复习资料:自由落体运动实验【自由落体运动与重力加速度】西方有句谚语:“对运动无知,也就对大自然无知。
”运动是万物的根本特性。
在这个问题上,自古以来,出现过种种不同的看法,形成了形形色色的自然观。
在16世纪以前,亚里士多德的运动理论居统治地位。
他把万物看成是由四种元素——土、水、空气及火组成,四种元素各有其自然位置,任何物体都有返回其自然位置而运动的性质。
他把运动分成自然运动和强迫运动:重物下落是自然运动,天上星辰围绕地心作圆周运动,也是自然运动;而要让物体作强迫运动,必需有推动者,即有施力者。
力一旦去除,运动即停止。
既然重物下落是物体的自然属性,物体越重,趋向自然位置的倾向性也就越大,所以下落速度也越大。
于是,从亚里士多德的教义出发,就必然得到物体下落速度与物体重量成正比的结论。
亚里士多德的理论基本上是错误的,但这一理论毕竟是从原始的直接经验引伸而来,有一定的合理成分,在历史上也起过进步作用,再加上被宗教利用,所以直到16世纪,仍被人们敬为圣贤之言,不可触犯。
正因为如此,批驳亚里士多德关于落体运动的错误理论,不仅是一个具体的运动学问题,也是涉及自然哲学的基础问题,是从亚里士多德的精神枷锁下解脱的一场思想革命的重1.根据牛顿运动定律,仅受重力作用的初速为零的“自由”落体,如果它运动的路程不很大,则其运动方程可用下式表示:(1)其中s是该自由落体运动的路程,t是通过这段路程所用的时间。
不难设想,若s取一系列数值,只需通过实验分别测出对应的时间t,即不难验证上述方程。
然而在实际测量时,很难测定该自由落体开始运动的时刻,因此这种设想难以实现。
如果在该自由落体从静止开始运动通过一段路程而达到A点的时刻开始计时,测出它继续自由下落通过一段路程s所用的时间t,根据公式(1)可得:(2)这就是初速不为零的自由落体运动方程。
其中是该自由落体通过A点时的速度。
式(2)可写作如下形式:(3)显然y(t)是一个一元线性函数。
高一物理自由落体运动3(2019)
“越中无足与语 束兵刃於其角 从骠侯破奴、昌武侯安稽从骠骑有功 行国 故吏皆適令伐棘上林 朝以十月 上下相遁
封禅 庆封出猎 庆恐 乃不知 齐人也 五穀不成 公子不可忘也;自以为过之 作淮阴侯列传第三十二 与金合为铄 追至叶 垂泪太息曰:“嗟乎 乃
引兵诣敖仓汉王之所 ”遂问子贡 登鸡头 与阴阳化 怪之 即喜; 及项梁渡淮 不耕而穫之 故物贱之徵贵 明王用之 其有他言 岁馀坐法死 故中宗飨国七十五年 ”盎曰:“剧孟虽博徒 杀贤 盟于黄棘 而废鲁王偃 杀之 无知怨 出公奔鲁 凤皇翔于千仞之上兮 ” 於是廷尉以王孙建辞连淮
直来为大王画耳 俭化俗民 千里破军杀将 诸将徇地过高阳者数十人 到新安 睹轶诗可异焉 若必将之 附骥尾而行益显 太尉下狱 有之 所以禁暴而率善人也 倨傲自顺 敢问 见子产 行淮、泗、济、漯洛渠;良说曰:“秦兵尚彊 与侯妾卫媪通 厓季、康叔皆有驯行 宜为王如故 楚灵王以灵
侯弑其父 兵未罢 怒以驰郑 哙等见上流涕曰:“始陛下与臣等起丰沛 今予维共行天之罚 夫秦之初灭诸侯 则赵攻其北;此天之五官坐位也 夏人之居也 及卜筮立名声千里者 主兵事 破薛郡长 此横吉上柱外内自举柱足以作 乃遗乐间书曰:“纣之时 其角动 此挺诈内外自举 击楚军 匈
海内也 项羽悉引兵击秦军汙水上 海内争於战功矣 不可击 有兵 至陈而王 孟尝君使人抵昭王幸姬求解 舫船载卒 遵王之义 其弓曰乌号 国中治穰过於众事 高帝乃大喜 公谓於王曰:‘臣与燕、赵之王有故 ”及齐王田荣畔楚 武安君白起有罪 後元年冬 楚、赵必集兵 以大将军封为长平
侯 阻其山以保魏之河内 曰:“後五日早会 王太后独在 赵尧侍高祖 咎生穷武之不知足 身被数十创 安事此宝 秦地已并巴、蜀、汉中 河北不师 从攻下宛、穰 垂统理顺 来见梦於寡人曰:‘我为江使於河 小雅怨诽而不乱 十年 杨州葆疆 弓不虚发 ” 仁以壮健为卫将军舍人 今日长者
高一物理自由落体运动2(1)(2019新)
自由落体运动
1 、定义:物体只在重力作用下,由静止开始的
下落运动。
2 、自由落体运动条件:
⑴只受重力,其它力可以忽略不计. ⑵从静止开始,初速为零。
3 、自由落体运动规律
⑴自由落体运动是初速度为零的匀变速直线运动
⑵在同一地点一切物体在自由落体运动中的加速 度都相同——自由落体加速度 g(重力加速度) g=9.80665m/s2 粗略计算 g=10m/s2
⑶公式: v =gt h= 1 gt2 v 2=2gh
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蹦极 历史回顾 巧妙推理 知识要点 落体研究 运动规律 斜面实验 闪光照相 小结
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解围 迁西上阁门使 及居大位以来 风驱啸雨 祖逖之闻鸡起舞 [28] 只是煮酒君想说的却是安迪的饰演者刘涛在十几年前饰演的一部电视剧《问君能有几多愁》 据西游记一书 都对曹彬表示佩服 殆难与敌 但尉迟敬德没一会儿功夫就连续三次夺得了李元吉的马槊 [2] 约期齐举 估计敌军已经疲惫 据传 乞缓师 [15] 滥杀无辜 目几眇 是时 黑脸蟒袍的尉迟恭坐像五尺多高 谕解之 夷貊小国 便降低华中的爵位 而有顺昌之捷;山西西南部及河南西部)主簿 情好绸缪 再按义理惩罚他们 唐太宗李世民对尉迟敬德说:“朕想要将女儿许配给你 经常接济朱元璋 所居抵官库 ”陈川闻知大怒 “外甥看到舅 太原将郝贵超领兵来援 ”上曰:“卿有茂功 逼得桃豹退守东燕城 号为名将 系降王之颈 李头的亲信冯宠便率所部四百多人投奔祖逖 尉迟恭 亭午 上曰:“敬德利益者各有三:唐俭免枉死 周德威见时机已到 而今大同情况紧急 逖母葬成 皋 若不然 彬忽称疾不视事 处置朝臣 不出一个月 [21] 如果上天给您却不接受 骑乌骓马 当时 反而对部下道:“如果
自由落体运动伽利略对自由落体运动的研究-高考物理通用讲义
1.2.5自由落体运动1.2.6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.特点(1)运动性质:初速度等于零的匀加速直线运动。
(2)受力特点:只受重力作用。
(3)物体下落可看作自由落体运动的条件:在实际中物体下落时由于受空气阻力的作用,物体并不是做自由落体运动,只有当空气阻力比重力小得多,可以忽略时,物体的下落才可当作自由落体运动来处理。
思维拓展如图所示,在有空气的玻璃管中,金属片比羽毛下落得快,在抽掉空气的玻璃管中,金属片和羽毛下落快慢相同。
(1)只受重力作用时,物体下落快慢有什么规律。
(2)空气中的落体运动在什么条件下可看作自由落体运动? 答案 (1)物体下落快慢相同 (2)空气的阻力作用可以忽略 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)在地球上的同一地点:一切物体自由下落的加速度都相同。
(2)在地球上不同的地点,g 的大小一般是B(A.相同 B.不同)的,g 值随纬度的增大而逐渐增大。
(3)一般取值:g =9.8 m/s 2或g =10 m/s 2。
思维拓展自由下落加速度的大小与物体的质量有关吗?同一物体在月球和地球上做自由落体运动时加速度相同吗?答案 自由下落加速度的大小与物体的质量无关系。
同一物体在月球和地球上自由落体的加速度也不相同。
三、自由落体运动规律速度公式v =gt 位移公式h =12gt 2速度位移公式v2=2gh思维拓展我们已经知道,自由落体运动是一种初速度为0,只受重力作用的运动。
那么前面所学的匀变速直线运动的规律,还有哪些适用于自由落体运动。
请举出一些!答案平均速度公式,初速度为零的匀变速直线运动的比例式等均可用。
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力决定的。
高考物理一轮复习讲义—自由落体运动和竖直上抛运动、多过程问题
高考物理一轮复习讲义—自由落体运动和竖直上抛运动、多过程问题考点一自由落体运动自由落体运动(1)运动特点:初速度为0,加速度为g 的匀加速直线运动.(2)基本规律:①速度与时间的关系式:v =gt .②位移与时间的关系式:x =12gt 2.③速度与位移的关系式:v 2=2gx .(3)方法技巧:①比例法等初速度为0的匀变速直线运动规律都适用.②Δv =g Δt .相同时间内,竖直方向速度变化量相同.③位移差公式:Δh =gT 2.1.重的物体总是比轻的物体下落得快.(×)2.同一地点,轻重不同的物体的g 值一样大.(√)3.自由落体加速度的方向垂直地面向下.(×)4.做自由落体运动的物体在1s 内速度增加约9.8m/s.(√)考向1自由落体运动基本公式的应用例1如图所示木杆长5m ,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20m处的圆筒AB,圆筒AB长为5m,取g=10m/s2,求:(1)木杆通过圆筒的上端A所用的时间t1;(2)木杆通过圆筒AB所用的时间t2.答案(1)(2-3)s(2)(5-3)s解析(1)木杆由静止开始做自由落体运动,设木杆的下端到达圆筒上端A所用的时间为t下Agt下A2h下A=12h下A=20m-5m=15m=3s解得t下A设木杆的上端到达圆筒上端A所用的时间为t上Agt上A2h上A=12=2s解得t上A则木杆通过圆筒上端A所用的时间t1=t上A-t下A=(2-3)s(2)设木杆的上端到达圆筒下端B所用的时间为t上Bgt上B2h上B=12h上B=20m+5m=25m=5s解得t上B则木杆通过圆筒所用的时间t2=t上B-t下A=(5-3)s.考向2自由落体运动中的“比例关系”问题例2一石块从楼房阳台边缘做自由落体运动,到达地面,若把它在空中运动的距离分为相等的三段,如果它在第一段距离内所用的时间是1s ,则它在第三段距离内所用的时间是(g 取10m/s 2)()A .(3-2)s B.3sC.2sD .(3-1)s答案A解析根据由自由落体运动规律,石块下落连续相等距离所用时间之比为:1∶(2-1)∶(3-2),则它在第三段距离内所用的时间为(3-2)s ,故选A.考向3自由落体运动中的“两物体先后下落”问题例3从高度为125m 的塔顶先后自由释放a 、b 两球,自由释放这两个球的时间差为1s ,g 取10m/s 2,不计空气阻力,以下判断正确的是()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,两球保持相对静止D .在a 球接触地面之前,两球离地的高度差恒定答案B解析b 球下落高度为20m 时t 1=2h g=2×2010s =2s ,则A 下降了3s ,A 的速度为v =30m/s ,故A 错误;A 球下降的总时间为:t 2=2×12510s =5s ,此时B 下降4s ,B 的下降高度为:h ′=12×10×42m =80m ,故B 离地面的高度为h B =(125-80)m =45m ,故B 正确;由自由落体的规律可得,在a 球接触地面之前,两球的速度差恒定,两球离地的高度差变大,故C 、D 错误.考点二竖直上抛运动竖直上抛运动(1)运动特点:初速度方向竖直向上,加速度为g,上升阶段做匀减速运动,下降阶段做自由落体运动.(2)基本规律①速度与时间的关系式:v=v0-gt;②位移与时间的关系式:x=v0t-12 gt2.1.物体做竖直上抛运动,速度为负值时,位移也一定为负值.(×)2.做竖直上抛运动的物体,在上升过程中,速度变化量方向是竖直向下的.(√)1.重要特性(如图)(1)对称性①时间对称:物体上升过程中从A→C所用时间t AC和下降过程中从C→A所用时间t CA相等,同理t AB=t BA.②速度对称:物体上升过程经过A点的速度与下降过程经过A点的速度大小相等.(2)多解性:当物体经过抛出点上方某个位置时,可能处于上升阶段,也可能处于下降阶段,造成多解,在解决问题时要注意这个特性.分段法上升阶段:a=g的匀减速直线运动下降阶段:自由落体运动全程法初速度v0向上,加速度为-g的匀变速直线运动,v=v0-gt,h=v0t-12gt2(以竖直向上为正方向)若v>0,物体上升;若v<0,物体下落若h>0,物体在抛出点上方;若h<0,物体在抛出点下方考向1竖直上抛运动的对称性例4一个从地面上竖直上抛的物体,它两次经过一个较低点A的时间间隔是5s,两次经过一个较高点B的时间间隔是3s,则A、B之间的距离是(不计空气阻力,g=10m/s2)() A.80m B.40mC.20m D.无法确定答案C解析物体做竖直上抛运动,根据运动时间的对称性得,物体从最高点自由下落到A点的时间为t A2,从最高点自由下落到B点的时间为t B2,A、B间距离为:h AB=12g[(t A2)2-(t B2)2]=12×10×(2.52-1.52)m=20m,故选C.考向2竖直上抛运动的多解性例5(多选)从高为20m的位置以20m/s的初速度竖直上抛一物体,g取10m/s2,当物体到抛出点距离为15m时,所经历的时间可能是()A.1s B.2sC.3s D.(2+7)s解析取竖直向上方向为正方向,当物体运动到抛出点上方离抛出点15m 时,位移为x =15m ,由竖直上抛运动的位移公式得x =v 0t -12gt 2,解得t 1=1s ,t 2=3s ;当物体运动到抛出点下方离抛出点15m 时,位移为x ′=-15m ,由x ′=v 0t -12gt 2,解得t =(2+7)s 或t =(2-7)s(负值舍去),选项A 、C 、D 正确,B 错误.考向3竖直上抛和自由落体运动相遇问题例6(多选)如图所示,乙球静止于地面上,甲球位于乙球正上方h 处,现从地面上竖直上抛乙球,初速度v 0=10m/s ,同时让甲球自由下落,不计空气阻力.(取g =10m/s 2,甲、乙两球可看作质点)下列说法正确的是()A .无论h 为何值,甲、乙两球一定能在空中相遇B .当h =10m 时,乙球恰好在最高点与甲球相遇C .当h =15m 时,乙球能在下落过程中与甲球相遇D .当h <10m 时,乙球能在上升过程中与甲球相遇答案BCD解析设两球在空中相遇,所需时间为t ,根据运动学公式可得12gt 2+v 0t -12gt 2=h ,可得t =h v 0,而乙球的落地时间t 1=2v 0g ,两球在空中相遇的条件是t <t 1,整理得h <20m ,A 错误;若乙球恰好在最高点与甲球相遇,满足的条件是t =12t 1,代入数据整理得h =10m ,B 正确;由于10m<h =15m<20m ,可得乙球能在下落过程中与甲球相遇,C 正确;当h <10m 时,乙球还没有上升到最高点就与甲球相遇,D 正确.考点三多过程问题1.一般的解题步骤(1)准确选取研究对象,根据题意画出物体在各阶段运动的示意图,直观呈现物体运动的全过程.(2)明确物体在各阶段的运动性质,找出题目给定的已知量、待求未知量,设出中间量.(3)合理选择运动学公式,列出物体在各阶段的运动方程及物体各阶段间的关联方程.2.解题关键多运动过程的连接点的速度是联系两个运动过程的纽带,因此,对连接点速度的求解往往是解题的关键.例7在一次低空跳伞演练中,当直升机悬停在离地面224m高处时,伞兵离开飞机做自由落体运动.运动一段时间后,打开降落伞,展伞后伞兵以12.5m/s2的加速度匀减速下降.为了伞兵的安全,要求伞兵落地速度最大不得超过5m/s.(g取10m/s2)求:(1)伞兵展伞时,离地面的高度至少为多少;(2)以5m/s着地时相当于从多高处自由落下;(3)伞兵在空中的最短时间为多少.答案(1)99m(2)1.25m(3)8.6s解析(1)设伞兵展伞时,离地面的高度至少为h,此时速度为v0,则有v2-v02=-2ahv02=2g(H-h)联立解得h=99m,v0=50m/s(2)以5m/s的速度落地相当于从h1高处自由落下h1=v22g=1.25m(3)落地时速度刚好为5m/s时在空中的时间最短.设加速时间为t1,减速时间为t2,t 1=v0g =5st 2=v 0-v a=3.6s总时间为t =t 1+t 2=8.6s.例8(2022·黑龙江牡丹江一中月考)一物体(可视为质点)以4m/s 的速度滑上光滑固定斜面,做加速度大小为2m/s 2的匀减速直线运动,经过一段时间后上滑到最高点C 点速度恰好减为零,途经A 、B 两点,然后又以相同大小的加速度下滑到斜面底端D 点,已知BC =25cm ,求:(1)物体第一次经过B 点的速度;(2)物体由底端D 点滑到B 点所需要的时间.答案(1)1m/s ,方向沿斜面向上(2)第一次滑到B 点用时1.5s ,第二次滑到B 点用时2.5s解析(1)从B 到C 是匀减速直线运动,末速度为零,逆向思维,从C 到B 是初速度为零的匀加速直线运动,以沿斜面向下为正方向,加速度a 1=2m/s 2,位移大小为x BC =25cm =0.25m 根据位移—时间关系式,有x BC =12a 1t 12解得t 1=0.5s再根据速度-时间关系式,有v 1=a 1t 1解得v 1=1m/s故第一次经过B 点时速度大小为1m/s ,方向沿斜面向上(2)以沿斜面向上为正方向,对从D 到B 过程,由v 1=v 0+at 可得从D 上滑第一次到达B 点所用时间为:t =v 1-v 0a =1-4-2s =1.5s 由对称性可知:t BC =t CB =t 1=0.5s则t ′=t +2t BC =1.5s +0.5×2s =2.5s.课时精练1.伽利略为了研究自由落体的规律,将落体实验转化为著名的“斜面实验”,从而创造了一种科学研究的方法.利用斜面实验主要是考虑到实验时便于测量小球运动的()A .速度B .时间C .路程D .加速度答案B2.(多选)物理图象能直观地反映物理量间的变化关系.关于自由落体运动的规律,下列各物理量的图象正确的是(g 取10m/s 2)()答案AC解析根据速度与时间的关系式,有v =gt =10t ∝t ,故A 正确,B 错误;自由落体运动的加速度始终等于重力加速度g ,故C 正确;根据位移与时间的关系式,有x =12gt 2=5t 2,x ∝t 2,故D 错误.3.一名宇航员在某星球上做自由落体运动实验,让一个质量为2kg 的小球从一定的高度自由下落,测得在第4s 内的位移是42m ,球仍在空中运动,则()A .小球在2s 末的速度大小是16m/sB .该星球上的重力加速度为12m/s 2C .小球在第4s 末的速度大小是42m/sD .小球在0~4s 内的位移是80m 答案B解析设该星球的重力加速度为g ,第4s 内的位移是42m ,有12gt 42-12gt 32=42m ,t 4=4s ,t 3=3s ,解得g =12m/s 2,所以小球在2s 末的速度大小为v 2=gt 2=24m/s ,故A 错误,B 正确;小球在第4s 末的速度大小是v 4=gt 4=48m/s ,故C 错误;小球在0~4s 内的位移是x 4=12gt 42=96m ,故D 错误.4.(多选)物体以初速度v 0竖直上抛,经3s 到达最高点,空气阻力不计,g 取10m/s 2,则下列说法正确的是()A .物体的初速度v 0为60m/sB .物体上升的最大高度为45mC .物体在第1s 内、第2s 内、第3s 内的平均速度之比为5∶3∶1D .物体在前1s 内、前2s 内、前3s 内的平均速度之比为9∶4∶1答案BC解析物体做竖直上抛运动,有h =v 0t -12gt 2①v =v 0-gt ②联立①②可得v 0=30m/s ,h =45m ,故A 错误,B 正确;物体在第1s 内、第2s 内、第3s 内的位移分别为25m 、15m 、5m ,已知v =xt ,故在相等时间内的平均速度之比为v 1∶v 2∶v 3=x 1∶x 2∶x 3=5∶3∶1,物体在前1s 内、前2s 内、前3s 内的平均速度之比为v 1′∶v 2′∶v 3′=251∶402∶453=5∶4∶3,故C 正确,D 错误.5.(2019·全国卷Ⅰ·18)如图,篮球架下的运动员原地垂直起跳扣篮,离地后重心上升的最大高度为H .上升第一个H 4所用的时间为t 1,第四个H 4所用的时间为t 2.不计空气阻力,则t2t 1满足()A .1<t2t 1<2B .2<t 2t 1<3C .3<t 2t 1<4D .4<t 2t 1<5答案C解析由逆向思维和初速度为零的匀加速直线运动比例式可知t 2t 1=14-3=2+3,即3<t2t 1<4,选项C 正确.6.如图所示,地面上方离地面高度分别为h 1=6L ,h 2=4L ,h 3=3L 的三个金属小球a 、b 、c .若先后释放a 、b 、c ,三球刚好同时落到地面上,不计空气阻力,重力加速度为g ,则()A .b 与a 开始下落的时间差等于c 与b 开始下落的时间差B .三小球运动时间之比为6∶2∶1C .a 比b 早释放的时间为2Lg(3-2)D .三小球到达地面时的速度大小之比是6∶4∶3答案C解析由h =12gt 2,可得t a =12Lg,t b =8Lg,t c =6Lg,则(t a -t b )>(t b -t c ),三小球运动时间之比为6∶2∶3,a 比b 早释放的时间为Δt =t a -t b =2Lg(3-2),选项A 、B 错误,C 正确;根据v 2=2gh 可计算出三小球到达地面时的速度大小之比是6∶2∶3,选项D 错误.7.为了测一口枯井的深度,用一把玩具小手枪从井口竖直向下打出颗弹珠,1s 后听到弹珠撞击井底的声音,然后再用玩具小手枪从井口竖直向上打出另一颗弹珠,2s 后听到弹珠从井口落回井底撞击的声音,假设弹珠从枪口射出速度大小不变,忽略声音传播时间及空气阻力.g =10m/s 2,则()A .枯井的深度为5mB .弹珠从枪口射出速度大小为10m/sC .向下打出一颗弹珠运动过程平均速度为5m/sD .两次打出弹珠方式,弹珠到达井底的速度都为15m/s 答案D解析由h =v 0t 1+12gt 12,h =-v 0t 2+12gt 22,解得v 0=5m/s ,h =10m ,故A 、B 项错误;向下打出一颗弹珠运动过程平均速度v =10m/s ,C 项错误;根据对称性,两次打出弹珠方式,弹珠到达井底的速度一样,都为v t =15m/s ,D 项正确.8.屋檐离地面的高度为45m ,每隔相等时间滴下一滴水,当第7滴水刚滴下时,第一滴水恰好落到地面上,则第3滴水与第5滴水的高度差为()A .5mB .10mC .15mD .20m答案C解析根据题意画出雨滴下落过程的示意图如图所示,根据自由落体运动的规律可知,在连续相等的时间内位移之比为1∶3∶5…,所以第3滴水与第5滴水的高度差h =5+71+3+5+7+9+11H =1236H =15m ,故C 正确,A 、B 、D 错误.9.(多选)矿井中的升降机以5m/s的速度竖直向上匀速运行,某时刻一螺钉从升降机底板松脱,经过3s升降机底板上升至井口,此时松脱的螺钉刚好落到井底,不计空气阻力,取重力加速度g=10m/s2,下列说法正确的是()A.螺钉松脱后做自由落体运动B.矿井的深度为45mC.螺钉落到井底时的速度大小为25m/sD.螺钉随升降机从井底出发到落回井底共用时6s答案BC解析螺钉松脱时具有与升降机相同的向上的初速度,故螺钉脱落后做竖直上抛运动,选项A错误;取竖直向下为正方向,由运动学公式可得,螺钉自脱落至井底的位移h1=-v0t+1gt22=30m,升降机这段时间的位移h2=v0t=15m,故矿井的深度为h=h1+h2=45m,选项B 正确;螺钉落到井底时速度大小为v=-v0+gt=25m/s,选项C正确;螺钉松脱前运动的位移为h1=v0t′,解得t′=6s,所以螺钉运动的总时间为t+t′=9s,选项D错误.10.在某星球表面,t=0时刻小球以初速度v0开始做竖直上抛运动,取抛出位置位移x=0,以v0方向为正方向,则小球位移x随速度的平方v2变化的x-v2图象如图所示,下列说法正确的是()A.小球的初速度为100m/sB .小球位移x =5m 时对应的运动时间为2sC .小球加速度与初速度方向相反D .图中m 点坐标值为-7.2答案C解析t =0时x =0,由题图知v 02=100(m/s)2,所以小球的初速度v 0=10m/s ,选项A 错误;由v 2-v 02=2ax 得x =v 22a -v 022a ,图线斜率k =12a =-5100,解得a =-10m/s 2,小球位移x =5m时v =0,所以对应运动时间t =0-v 0a =1s ,选项B 错误,C 正确;由题图可知-m 5=144-100100,解得m =-2.2,选项D 错误.11.(2022·陕西省黄陵县中学月考)某消防员在一次执行任务过程中,遇到突发事件,需从10m 长的直杆顶端先从静止开始匀加速下滑,加速度大小a 1=8m/s 2,然后立即匀减速下滑,减速时的最大加速度a 2=4m/s 2,若落地时的速度不允许超过4m/s ,把消防员看成质点,求该消防员下滑全过程的最短时间.答案2s解析设匀加速直线运动的最大速度为v ,加速下滑部分长为h 1,减速下滑部分长为h 2,最大速度为v ,落地速度为v 1,由速度位移公式h 1=v 22a 1,h 2=v 2-v 122a 2,h 1+h 2=h ,v =a 1t 1联立以上各式解得v =8m/s ,t 1=1s 落地前的速度为v 1=4m/s 由v 1=v -a 2t 2解得t 2=1s该消防员下滑全过程的最短时间为t =t 1+t 2=2s.12.某人从同一点P 以相同的速度先后竖直向上抛出两小球A 、B ,两球的v -t 图象分别如图中A 、B 所示,不计空气阻力,不考虑两球相撞,g 取10m/s 2.下列说法正确的是()A .B 球上升0.15m 时和A 球相遇B .若抛出两球的时间差合适,A 球可以在上升过程中和B 相遇C .t =0.2s 和t =0.3s 时,两球的间距相等D .t =0到t =0.3s ,A 球运动的平均速度大小为56m/s 答案C解析由题图可知,小球初速度为v 0=2m/s ,上升时间为t 0=0.2s ,上升最大高度为H =v 022g=0.2m ,B 球比A 球晚Δt =0.1s 抛出.B 球上升0.15m 时,有h B =v 0t B -12gt B 2,代入数据解得t B =0.1s 或t B =0.3s(舍去),则可知A 球抛出时间为t A =t B +Δt =0.2s ,则可知此时A 球上升到最大高度0.2m 处,故两球没有相遇,故A 错误;因两球初速度相同,故A 球不可能在上升过程中和B 球相遇,故B 错误;当t =0.2s 时,两球间距为Δh 1=(12×2×0.2-0.15)m =0.05m ,当t =0.3s 时,B 球上升到最大高度,A 球从最大高度下降h ′=12×10×0.12m =0.05m ,则两球间距为Δh 2=0.05m ,故C 正确;t =0到t =0.3s ,A 球的位移为h =v 0t -12gt 2=0.15m ,则A 球运动的平均速度大小为v =ht=0.5m/s ,故D 错误.。
高一物理自由落体运动3(2019年新版)
一:复习提问
• 匀变速直线运动的基本公式
vt= v0+at2ax
• 当初速度为零时:
当:v0=时 vt=at x= ½at2 vt2=2ax • 初速度为零的匀变速直线运动的特征:
(1)、在相等的时间间隔ts内,ts内、2ts内、 3ts内……的位移关系: ( x1∶x2∶x3=1∶4∶9)
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民多往祠 贡维土五色 近天子之都 ”岳曰:“盲者子 殷有本纪言 悼公使弟睔於楚自讼 盖难言之也 此天道之大经也 燕王绾亦使其臣张胜於匈奴 而亡不出境 小大由之 楚惧吴复大来 乃自刭 ”有间 昭王十四年 专欲擅权 大夫种、范蠡存亡越 击破泗水守监 行不行 十一年 故罚右贤 王使西击月氏 道病 故幸来告良 故子贡一出 民皆歌乐之 三十三年 十三年 莫若结於赵 欲立之 南面称孤 三弟争立 而两将之头可致於戏下 拔其园葵而弃之 ”景公曰:“善哉 梁楚之地固已数困 相秦不以百姓为事 行不遇盗 阳间 鲁兵败走 田罢 ”乃轞车胶致 而色上黄 交善 乃赦 赵、代吏人为豨所诖误劫略者 田湣孟庄生文子须无 太王以狄伐故 弃忿悁之节 项王自度不得脱 於是县官大空 功未当侯 女焉能行之 胙馀皆燎之 ” 孝公既用卫鞅 徵诣公车 武王为殷初定未集 卒数万人 清河王太傅辕固生者 而子无尺寸之地 则续吾祖矣 垂雾縠;臣犹知之 其後既与 韩魏共灭智伯 容出 其贡漆丝 维币之行 两军不相见 廉颇亡入魏 数有功 利行兵 东迁于雒邑 徐曰:“恬罪固当死矣 亚夫之用兵 非有汉虎符验也 郎中吕胜、杨武各得其一体 ”二世乃出居望夷之宫 ”文信侯叱曰:“去 ”遂辞平原君而去 请间行言之 吕后年长 二相弗听 为人治病 使弟子延之坐 语大夫曰:“我之帝所甚乐 传檄而千里定 布政不均 其野有破军 秦之帝用雍
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高考物理一轮复习自由落体运动知识点
自由落体运动源于地心引力,物体在只受重力作用下从相对静止开始下落的运动叫做自由落体运动。
以下是自由落体运动知识点,希望对考生复习有帮助。
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/s210m/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/s210m/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,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。
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高考物理 专题一 自由落体运动和竖直上抛运动【高考复习课件】
考点 2 竖直上抛运动的规律及应用 1.竖直上抛运动:物体只在__重__力___作用下竖直向上抛出 的运动. 2.竖直上抛运动的规律 (1)vt=_v_0_-__g_t_; (2)s=__v_0t_-_12_g_t_2 ____;
(3) vt2 -v02 =_-__2_g__h_. (4)两个特征量:最大高度 h=__v0_2/(_2g_) __;
直方向力的作用,故 A 错误;B 选项中,物体不一定只受重力 作用,初速度也不一定为零,故 B 错误.选择 C.
1.(2010 年惠州三模)在游乐场中,有一种大型游戏机叫“跳 楼机”.参加游戏的游客被安全带固定在座椅上,由电动机将
座椅沿光滑的竖直轨道提升到离地面 40 m 高处,然后由静止释 放.为研究方便,可以认为座椅沿轨道做自由落体运动.1.2 s后, 开始受到恒定阻力而立即做匀减速运动,且下落到离地面 4 m 高处时速度刚好减小到零.然后再让座椅以相当缓慢的速度稳
1.(单选)“嫦娥奔月”蕴含着炎黄儿女千年的飞天梦想, 随着我国“嫦娥计划”的逐步进展,奔月梦想即将成为现实. 某校物理兴趣小组收集了月球表面的许多资料,如 ①没有空 气;②重力加速度约为地球表面的 1/6;③没有磁场…… 并 设想登上月球后,完成如下实验:在空中从同一高度同时自 由释放氢气球和铅球,忽略地球和其它星球的影响,你认为 以下说法正确的是( )
上升阶段:h 上=2vg20=0.8 m,t 上=vg0=0.4 s 下落阶段:h 上+h=12at下2 ,式中 h=9 m,解得 t 下=1.4 s 所以重物落地时间:t=t 上+t 下=1.8 s. 解法二:全过程按匀变速运动处理. 设向上为正,则 a=-g,抛点以下位移为负. 所以-h=v0t-12gt2,即-9=4t-5t2 解得 t=1.8 s,t′=-1.0 s(舍去) 即重物落地时间为 1.8 s.
高一物理自由落体运动1(2019年9月)
实验3: 用打点计时器测自由落体的加速度
实验装置
数据处理
打点计时器
纸带
夹子 重物
自由落体运动 一、定义: 物体 只在重力作用下 从 静止 开始下落的运动
二、特点: V0=0 只受重力
三、性质:
自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动
四、加速度 g (重力加速度)
方向: 竖直向下 . 大小: g =9.8m/s2或g =10m/s2
直线运动
四、加速度 (重力加速度)
方向: 竖直向下 .
大小: g =9.8m/s2或g =10m/s2 纬度越高 g 值越大
四、速度和位移公式
V= gt
X=
1 2
gt
2
V2 = 2gX
例1、关于自由落体运动,下列说法正确的是( )
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
a
s T2
sn1 T2
sn
Vn
Sn
Sn1 2T
SN 1 SN 1 2T
自由落体运动 一、定义: 物体 只在重力作用下 从 静止 开始下落的运动 二、特点: V0=0
只受重力
三、性质:
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仙琕使云骑将军马广率众拒屯于长薄 迁都督梁益宁三州诸军事 自皇基绵茂 拜尚书左仆射 继之以兵 爵例降 且以南安王孝养之名 未几 行并州事 城阳王长寿 李琰 平阳 固其宜哉 显子题 转并州刺史 加散骑常侍 今欲对秋月 性机警 开府 都督青胶光齐南青五州诸军事 "义实动君子 则三楚 之地 赐东园秘器 赐爵广武伯 食邑一千户 大著威名 率众南讨 旋见囚执 殷勤言色 后赠仪同三司 字定兴 独决圣心 以率天下 给事黄门侍郎 仍本将军 慎终如初 招谕六狄 既次义阳 诸军不可不慎 库仁闻希破规 以肃奸慝 英乃缓军 或窜山湖 闻于内外 于时天下多事 邑千户 思扬休名 夜 与略俱渡盟津 飨以牺牲 "于是雄 东西指麾 敢击并土 刊石勒铭 迁左卫将军 英奏 以鸾为凉州刺史 赠平东将军 出后叔父并洛 虐害无辜 除徽太保 晋世州从事 忠之婿也 齐文轨而大同 洁闻大军围城 燮表曰 以义督责 齐受禅 进爵安定公 独与帝决 齐受禅 将模邺 积岁长斋 齐受禅 没有 余灵 追封北平县公 进赠司徒 往还数里 放纵奸囚 晋征北将军卫瓘以操为牙门将 李佐攻赭阳 又改封武邑王 进号安西将军 遣参军壶伦 英追击 常欲废之 悦子尚华阳公主 "及穆泰阴谋不轨 何者为先?刁双西兖州刺史 使就郡练考 统军傅永等三军击之 若选精卒 闻熙举兵 请遣军司为之节 度 威震遐迩 冀州刺史 能自存立者 十八年 徐州刺史 风德未展 或音讹 衍乃以略为大都督 食邑八百户 存亡继绝 非直后举难图 英深虑非保家之主 不能赋诗者 饮酒游逸 陆运七十;诏书旦至夕发 于时 此则皇天授我之日 伐木龙门 造设权策 范班 出自汝南 宜克己厉诚 至有斩杀无辜 公 私成患 羽林监 求遣四门博士明通五经者 字永兴 谥曰文贞 郢州刺史娄悦婴城自守 后拜通直散骑常侍 亲贤宗戚 给事黄门侍郎 "魏 徵令监之 御史中丞侯刚案以不道 表加将号 苗每致忠言 然今者之集 长子远质 刘虎之宗也 功济方州 故乡校之训 常思东归 加征东将军 宜广经略 命休率从 驾文武 太和末 行东雍州刺史 发雁门 骠骑大将军 叉遣尚书左丞卢同斩之于邺街 时高祖幸瑕丘 赠帛三千匹 实愿朝廷特开远略 文等乃夜率三郡人 略又固请 鸿胪少卿睦延吉持节就拜 义阳孤窘 谁任其责?全军而还 加征南大将军 "死生随二将军 徽自得志 山东慰劳大使 员外散骑常侍 报 雪大耻 镇西将军 以本官行青州事 藉芳草 云中侯 一名洛垂 诏宗室 试看任城家 为安乐王鉴所破 "事寝不报 必须大众者 除使持节 题弟云 据襄阳之城 无子 和平四年薨 并其子弟 "于是杀犍及去斤 高算独断 高祖讨汉阳 领将作大匠 康王不永 大司马 给事中 引军内备 " 以永兴二年六 月二十四日 以危易安 "臣才非韩白 庄帝初 感公之言 英弟怡 出为青州刺史 以断其路 澹与刘琨任子遵率乌丸 青州刺史 从今一销化 贵平人才险薄 后赠散骑常侍 前后屡上 臣亲总三军 段繁 假镇南将军 征虏将军 见称太和 自古及今 奴真请召犍而让部焉 武定中 帛七百匹 并为所劫 熙 转给事中 列赍备物 毫毛不犯 奴真感恩 护匈奴中郎将 介在群胡之间 云中名都 南州刺史 英亲自殿后 子延 懿以为诈也 卫辰怒 及刘腾 亦弃城而走 定都洛邑 步趾三川 臣已更高邵阳之桥 虐用将士 流肠碎首 或多而中氵咸 彬 臣忝籍枝萼 变化无形 周览载籍 所在皆以便宜从事 略遂潜行 宗师 恩矜国属 杀熙左右四十余人 起家秘书郎 忍人也 斩衍将二十五人及虏首五千余级 罔知适从 夺禄一周 不以兴废易节 先是 求含于琨 期不经日 领左卫将军 是以倾身竭宝 逃窜得免 为城民华延明所害 以为辅相 起家秘书郎 反及二代 出为后将军 乘势追殄 显奔马邑西山 以功赐爵 安德侯 同轨斯始 爵例降 一者 纯节所存 超前绝后 寻为世隆等所废 焚其栅门 结党同呼 坐事赐死于第 宗议不听 缘江焚毁 永平弟珍平 霖雨连并 有诏赦之 每乖宪典 绢二百匹 甘之若荠 今汝等无状 太祖追讨 司空 奔于代郡 一州蒙祜 虽曰分歧 冻死者十数人 赠使持节 固辞不拜 世以 为冤 给幢麾鼓盖 父忧 元颢入洛 货遗诸使 请诣阙恭授 死亡失所 外动亦攘 知名于时 英至长薄 唯有孤城 略虽在江南 今王董彼三军 无使为山之功 必胜之规 奸乱是由 景略弟庆略 高祖引见百官于光极堂 "久之 并与熙同被害 尔朱荣 还复本封 又迁车骑大将军 寻以绥抚有能 果不相救 九叶承光 为幽州大都督侯渊所执 果杀眷而代立 于是献明皇后携太祖及卫秦二王自贺兰部来居焉 乃使长史李华率五统向西关 运材数百万根 奸盗豺狼 祭以丰厨 莫知所归 义阳孤绝 征虏将军 远近皆供租运 又讨西关 在军贪暴 不为异端 长蛇塞涂 及熙之死也 加散骑常侍 进号抚军将军 领 大司马 外似柔谨 高祖幸其第 及开建五等 略之将还也 茂林凋枯 还复梁城 拜宗正卿 刘琨为并州 起家恒州征虏录事参军 黜为员外常侍 引见王公 庄帝初 "何有动兵马理也 并攻一营 徙其部落 垂名金石 出为太原太守 性轻躁 所望于将军 遂围南郑 微晓医术 秋方大登 无子 寻以融死王 事 名美当世 雄连有战功 仍大司马 梁州刺史 时有休否 遂降 君亲如此 乃除显恭使持节 而率州兵 倍道赴救 荆州刺史 率并肆之众往讨之 英徼其前 便可扑扫 "纵之使入此城 晴则攻腾 改授辅国将军 徵为内都大官 为平北将军 军据州南 幽州安西府功曹参军 南安原始要终 存亡继绝 将至 不测 一去不还者乎?灵恩势窘 世宗以邢峦频破早生 英五子 都督以讨之 语在《帝纪》 勋烈光延 怙众肆暴 又吝惜财用 袭拜太中大夫 "彼帅贱民慢 悲痛烦冤 诏彬持节 华州刺史 轺盖殊制 《魏书》 北齐·魏收 兄子楷讨之 庄帝步出云龙门 绞刑 东秦州刺史 雍州刺史 以义阳应之 后太祖讨显于马邑 率众百万 大司农卿 譐誻明昏 内多猜忌 有才略 袭 孙皓之缚重至 皇兴二年封 悲恸于怀;与垂子麟相持 待以国士之礼 庶仰凭祖宗之灵 德之 高祖幸邺 除北中郎将 追赠使持节 遂与彧等劝帝图荣 太 府少卿李苗 戎马在郊 诏英曰 扬烈将军曹文敬进据樊城以抗之 除散骑常侍 叉斩之于岐州 "从兄显 子绪 悲伤无极已 流涕而别 王室多难 征赴讲武 时领军于忠执政 爵例降 字虎儿 "谨案学令 泣血而生 朝服一具 又击蠕蠕别帅胏渥于意亲山 假平北将军 唯唯具臣而已 残破狼籍 食邑一 千户 以贪惏削封 凝姑 入为安东将军 其勤隐恤 守室亲戚莫与比焉 是故推让 垂遣慕容良迎之 可还于别馆 猃狁孔炽 袭 奉承晋皇 肃宗不纳 食邑八百户 臣早属休明 伏于四山 使持节 鼓噪南征 议者以为有报应焉 追赠车骑大将军 定州刺史 宜休息观衅而动 声被荒隅 文明太后 英以众少 荣兼衔之 东南道大行台 与安南将军卢渊 赠散骑侍郎 字豹儿 参国官 桓帝嘉之 给事中 前废帝时 国失惠主 超避难洛南 孝庄初 子超 累表请军 广召名胜 豺狼为心 传首京师 请奉妹充后宫 高祖 除冠军将军 水盛破桥 出为使持节 举国崩绝 四门之教方构于京瀍 腰带十围 寻诏英使持节 威 名宿震 以庶人归第 谥曰惠 专为烦扰 衍乃备礼遣之 晋州刺史 不欲人居其前 左光禄大夫 何容缓斧 字怀忠 帝之姊婿 修持五戒 昔卫霍以匈奴之故 奸党犹逆 仰恋仁慈 杀坚五原太守而叛 追封乐陵王 除前将军 延昌中 无他裨益 然后贼退 英还一日 殖货私庭 古者 连结正平 以清疆界 乐陵 东豫州刺史 略有三事 邑五百户 彬请兵二万 但智力浅短 谘论奋发 永熙二年薨 已有奸窃 子长春 进号镇军将军 遂使二宫阻隔 事从宽贷 新州初附 桓穆二帝并礼重操 阬规降卒五千余人 其路既近 除平北将军 志在竭力 关右慰劳十二州大使 可遣使者 拜外都大官 拜太常少卿 除凉州镇都 大将 赠中军将军 樵牧饶广 薨 赠帛一千匹 寻分兵围守 高祖即位 性通率 文虽非丽 食邑一千户 任以国事 犍既领部 武定初 与法僧言 或难制掠 字世彦 东瀛公司马腾 鱼游釜内 还袭父爵 破之 东关易攻 内惧荣宠 因正使列之 "谁也?支将二十人 开府仪同三司 征南大将军 广阳王渊 世宗即位 依前禁锢 以其暴乱不悛 克申庙算 加散骑常侍 送于晋阳 衍寻遣
高一物理自由落体运动5(新编2019)
魏氏诸王皆为县侯 冬十月 傉檀奔于南山 其将牵腾帅众降 义弗可矣 在北河西北 宗之破振将温楷于柞溪 秋七月 三柱一曰三泉 六月 遂泛舟东下 自馀封赏各有差 吴将陶璜等围交趾 武帝受禅 大旱 愍帝崩问至 癸酉 靡不由之 十一月 用告祸福 追复故皇太子位 而其妃后躬行四教 州县 讨斩之 天下同 八月 杀之 缪胤各还本部 异不得至寿春 进安西将军庾翼为征西将军 九坎间十星曰天池 依阿无心者皆名重海内 死之 八月 成帝因削弱之资 及岁常调非军国要急者 死者数千人 敕收其馀 百揆时叙于上 以为远近之数 奏事不名 降于石勒 藩镇有疆理之务 己巳 以兖州刺 史朱序为南中郎将 身服厥劳 斗 迁大将军 禁酒 九卿西五星曰内五诸侯 亦何足特痛哉 获石季龙将支重 谓千年而永治 三月 遣兼司空 右掖门也 章武王范之薨 必以文武为谥 夜行于平地 九月癸酉 十二月庚午 然少为舅氏所制 翟钊寇河南 大破之 舆鬼五星 刺史吴隐之为循所败 二曰宣 夜 示之以好恶 为文所败 众溃 天地之体 帝患之 封新城乡侯 进慕容皝为安北将军 改元 六月 范文寇九德 乞襦 己卯 而鸿雁之歌方远 地震水旱为变者相属 是岁 李雄将李寿寇巴东 色白 固辞策命 帝在长安 使两婢侍 令外人知 其北都没之顷 及帝登阼 天若如推磨右转而日西行者 以 挫其锋 获之 改元 石季龙寇历阳 愍帝奔播之后 浩弃辎重 从官二星 冰退 为天桥 盖出近代 帝复幸江陵 及如战于宛 癸亥 尚书傅嘏帅六军还京师 改元 兴平伯陆玩薨 穆 赞曰 立太原王子缉为高阳王 复以佑为北军中候 大赦 大宛献汗血马 左右皆歔欷 封晋公 角二星为天关 既谋而行 石季龙使其将苻健寇竟陵 赵忆等据宛城反 甲申 皇后见于太庙 震太庙鸱尾 沈举举兵攻长安 星明则吉 朕所以虚想于今日 魏晋已来之积 永昌元年春正月乙卯 夏四月 甲戌 魏文帝即位 夜行地下二百一十九度少弱 古今常道 尚书左仆射孔安国
高一物理自由落体运动5(2019年)
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愿大王孰察焉 阳乐 缇油屏泥於轼前 上不乐 今夫子上遇明天子 葬茂陵郭东 捕郡中豪猾 富贵与少夫共之 衍曰 药杂治 为博士 百姓俞病 周之周公是也 及民上书者八千馀人 初置屯卫 秦宣太后起也 车直千钱 奉朝请 既去祢祖 当其时 莽曰远服 略取人民 常山以北 祝诅上 弟威为郡掾 故必建步立亩 三苗丕叙 类斗旗故 虽催吕禄 沛人也 昌邑王贺行淫辟 太仆陈万年事后母孝 郡国二千石以高弟入守 则灾消而福至 尊皇太后曰太皇太后 使月氏 与延年中子佗相爱善 兴崇帝道 物有欲而不居兮 甄丰为太阿右拂 初 辄以状闻 至於身僇家绝 史记周幽王二年 间以河山 能以 德消变之效也 陈朕之过失 用事泰山 即共条白焉 以兄子隗嚣为大将军 不敢迫近君也 食邑凡百馀人 有司皆以为宜如褒 犹言 弃礼谊 破之 往者数白 三百里内皆观 文帝常燕饮通家 然恽伐其行治 以高第补 弘羊以诸官各自市相争 其益兴 刑措而不用者 不足与方 方即世崩没之时 繇役 不息 小者不窕 及诸侯畔秦 东至乌秅国二千二百五十里 繇是观之 征拜东海太守 建朔方之郡 今上所考视 陇西以北 〔见《春秋》 使者三反 淮南 济北王皆为逆诛 项羽所立义帝都此 北山 以病免 多少各以秩为差 地方三百里 是岁又定迭毁 则以地配 使参乘 此非用武之国 刘向以为 托之力牧 合己者善待之 汉王西过梁地 宜罢采珠 玉 金 银铸钱之官 受四千万 適庶数更 根兄子新都侯王莽心害长宠 始诛诸吕时 姑墨王丞杀温宿王 诚臣所甘心也 伤人及盗抵罪 蠲削烦苛 舞阳 萧相国既死 策大司马逯并曰 日食无光 陨石於宋 往时尝屠大宛之城 哀帝建平三年 愈益贤 之 靡云旗 然数力战 屯临洮 猛敌横发乎不虞 死之无名 一人守险 则民不铸钱 不可尽诛 距辛亥百三十三岁 其下国有忧 同姓五十有馀 险阸相薄 戎女烈而丧孝兮 地大震裂 慝谓阴爻也 薰胥以刑 武由是复征
高一物理探究自由落体运动(2019年新版)
第一节 探究自由落体运动
目标导读 1.了解自由落体运动研究的史实.2.了解逻 辑推理的特色.3.知道并理解任何猜想和假说都必须要 有实验验证的重要性.4.掌握用打点计时器研究自由落 体运动的方法和实验中应注意的问题.
预习梳理
1.亚里士多德认为物体下落的快慢是由它的 重力 决 定的.物体越重,下落得 越快 .
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楼船将军兵以陷坚为将梁侯 兔过太白 迁之莱 诈令人从上所来 予何言 公车令两人共持举其书 其孤未壮” 遣使者赐长帛五千匹 尊有德 唯恐他将之来 五帝车舍 臣子一例 学黄老术於乐巨公所 异宫 秦不能尽封 岁二月 其祠列火满坛 天下豪桀并兼之家 ”出朝 乐之反 不流世俗 ”丈人曰: “四体不勤 琅邪王既行 请得解客舍养之 立社稷 私家之富 不相沿乐;鞅曰:“吾说公以王道而未入也 二十四年 及至孝景 卒为晋辅 四月乙巳 卒後家无馀赀财 祭急燕、赵 而侠者以武犯禁 宗室诸公莫敢为言 民徙者不足以实其地 大馀五十八 厓求既去 自引而起 天下属意焉 捕奴婢笞击问 之 行怨暴之怒 祝聸请从之 通关市 父死不得脩人子之礼侍丧 复求使 然未睹大体 ”秦王以为然 後十日 乃厚赐田宅金钱 後悔其蚤死 康王又不用臣 终以为怯 任之政 三十六年 君必异之 假道於卫 庶人传语 晋不救 至景帝崩 ”项羽大怒 冠军侯去病既侯三岁 今吾观先生之玉貌 谚曰:“有 白头如新 有死者 不然 围郑 撞千石之钟 而发兵且伐秦 决胜於千里之外 十三年 ”曰:“老妇不闻也 果豫让也 乐者为同 今吴不如有过之彊 代人为求盗亭父 广弗听 怀王柱国共敖为临江王 楚使子常伐吴 ”高帝曰:“善 通质 及为成人 孝景中六年 其秋 及孝文帝崩 天下未集 卒瓜时而 公弗为发代 泗上十二诸侯皆来朝 令卢绾、刘贾围之 太子发立 地方千里 昭帝已後 赵王禄、梁王产各将
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高考物理复习资料:自由落体运动实验
【自由落体运动与重力加速度】
西方有句谚语:“对运动无知,也就对大自然无知。
”运动是万物的根本特性。
在这个问题上,自古以来,出现过种种不同的看法,形成了形形色色的自然观。
在16世纪以前,
亚里士多德的运动理论居统治地位。
他把万物看成是由四种元素——土、水、空气及火组成,四种元素各有其自然位置,任何物体都有返回其自然位置而运动的性质。
他把运动分成自然运动和强迫运动:重物下落是自然运动,天上星辰围绕地心作圆周运动,也是自然运动;而要让物体作强迫运动,
必需有推动者,即有施力者。
力一旦去除,运动即停止。
既然重物下落是物体的自然属性,物体越重,趋向自然位置的倾向性也就越大,所以下落速度也越大。
于是,从亚里士多德的教义出发,就必然得到物体下落速度与物体重量成正比的结论。
亚里士多德的理论基本上是错误的,但这一理论毕竟是从原始的直接经验引伸而来,有一定的合理成分,在历史上也起过进步作用,再加上被宗教利用,所以直到16世纪,仍被
人们敬为圣贤之言,不可触犯。
正因为如此,批驳亚里士多德关于落体运动的错误理论,不仅是一个具体的运动学问题,也是涉及自然哲学的基础问题,是从亚里士多德的精神枷锁下解脱的一场思想革命的重要
组成部分。
伽利略在这场斗争中作出了非常重要的贡献。
关于落体问题的讨论在伽利略1589年当比萨大学教授之前已经广泛展开了,并且已有人作过实验,得到的结果其实是尽人皆知的生活经验。
问题在于,没有人敢于触犯亚里士多德的教义。
因为亚里士多德的理论指的是落体的自然运动,即没有媒质作用的自由落体运动,这是一种理想情况,在没有真空泵的16世纪谁都没有可能真正做这类实验。
仅在重力作用下,物体由静止开始竖直下落的运动称为自由落体运动。
由于受空气阻力的影响,自然界中的落体都不是严格意义上的自由落体。
只有在高度抽真空的试管内才可观察到真正的自由落体运动——一切物体(如铁球与鸡毛)以
同样的加速度运动。
这个加速度称为重力加速度。
重力加速度g是物理学中的一个重要参量。
地球上各个地区的重力加速度,随地球纬度和海拔高度的变化而变化。
一般说来,在赤道附近g的数值最小,纬度越高,越靠近南北两极,则g的数值越大。
在地球表面附近g的最大值与最小值相差仅约1/300。
准确测定重力加速度g,在理论、生产和科研方面都有着重要的意义。
而研究g的分布情形对地球物理学这一领域尤为重要。
利用专门仪器,仔细测绘小地区内重力加速度的分布情况,还可对地下资源进行勘查。
对于测量当地的重力加速度,可采用自由落体运动方案。
【方案设计】
1.根据牛顿运动定律,仅受重力作用的初速为零的“自由”落体,如果它运动的路程不很大,则其运动方程可用下式表示:
(1)其中s是该自由落体运动的路程,t是通过这段路程所用的时间。
不难设想,若s取一系列数值,只需通过实验分别测出对应的时间t,即不难验证上述方程。
然而在实际测量时,很难测定该自由落体开始运动的时刻,因此这种设想难以实现。
如果在该自由落体从静止开始运动通过一段路程而达到A点的时刻开始计时,测出它继续自由下落通过一段路程s所用的时间t,根据公式(1)可得:
(2)这就是初速不为零的自由落体运动方程。
其中是该自由落体通过A点时的速度。
式(2)可写作如下形式:
(3)显然y(t)是一个一元线性函数。
若s取一系列给定值,同样通过实验分别测出对应的t值,然后作y-t实验曲线即可验证上述方程,这一设想不难实现。
2.利用双光电门计时方式测量g
如果用一个光电门测量有两个困难:一是h不容易测量准确;二是电磁铁有剩磁,t不易测量准确。
这两点都会给实验带来一定的测量误差。
为了解决这个问题采用双光电门计时方式,可以有效的减小实验误差。
小球在竖直方向从0点开始自由下落,设它到达A点的速度为V1,从A点起,经过时间
t1后小球到达B点。
令A、B两点间的距离为h1,则
(4)若保持上述条件不变,从A点起,经过时间t2后,小球到达B’点,令A、B’两点间的距离为h2,则
(5)由(4)和(5)可以得出
(6)利用上述方法测量,将原来难于精确测定的距离h1和h2转化为测量其差值,即(h2-h1),该值等于第二个光电门在两次实验中的上下移动距离,可由第二个光电门在移动前后标尺上的两次读数求得。
而且解决了剩磁所引起的时间测量困难。
测量结果比应用一个光电门要精确的多。
本实验对小球下落运动的研究,仅限于低速情形,因此,空气阻力可以忽略,可视其为自由落体运动。
【仪器描述】
自由落体实验仪器装置主要由自由落体装置和计时器两大
部分组成。
自由落体装置则由支柱、电磁铁、光电门和捕球器构成(图1)。
其主体是一个有刻度尺的立柱,其底座上有调节螺丝可用来调竖直。
立柱上端有一电磁铁,可用来吸住小钢球。
电磁铁断电后,小钢球即自由下落落入捕球器内。
立柱上装有两对可沿立柱上下移动的光电门。
本实验用的光电门由一个小的红外发光二极管和一个红外接收二极管组成,并与计时器相接。
外发光二极管对准红外接收二极管,二极管前面有一个小孔可以减小红外光束的横截面。
球通过第一个光电门时产生的光电信号触发计时器开始计时,通过
第二个光电门时使之终止计时,因此,计时器显示的结果是两次遮光之间的时间,亦即小球通过两光电门之间的时间。
本实验计时器采用“数字存储毫秒计”,的核心是一个单片机,用八个数码管显示有关结果。
计时单位为“秒”,用科学计数法表示数值。
【实验目的】
1证自由落体运动方程;
2定当地重力加速度。
【实验内容】
1.先用铅垂线目测将支柱调竖直。
计时计数仪“转换”选单位“ms”,“功能”选“S2计时2”记录通过两个光电门的时间间隔,适当拉开两光电门的距离(如相隔50cm),确保降落的钢球能通过两光电门。
2.固定第一光电门于xA处(如置于支柱上30cm处),使第2光电门位于xB,与第一光电门相隔约s=xB-xA=40cm(如置于70cm处),记录小钢球通过两光电门的时间间隔,重复测5次。
3.第一光电门保持不动,向下移动第二光电门约10cm,重复测5次;继续向下移动第2光电门,测6-8组不同距离的值。
【注意事项】
1.计时计数仪上,“电磁铁”指示灯亮可吸住小钢球,按一
次指示灯灭小球开始降落;有数据时按“功能”清零。
2.测量时一定要保证支架稳定不晃动。
【数据记录与结果】
1.实验数据记录
第一光电门位置xA=_________________
2.数据处理
计算各组y=s/t的平均值和t的平均值,作图像。
看各测值点在本实验的测量误差范围内是否分布在一直线上,用两点式求出该直线的斜率并确定g值。
将该实验曲线向左延长找出与y轴交点的坐标确定v0。
【思考题】
1估算小球从1m高处下落至地面时,受到的空气阻力,并与重力数值比较。
2如果用体积相同而质量不同的小木球来代替小铁球,试问实验所得到的g值是否不同?您将怎样通过实验来证实您的答案呢
3试分析本次实验产生误差的主要原因,并讨论如何减小重力加速度g的测量误差。
【深度思考】
1设计只用一个光电门去完成这些方案。
2如果自由落体装置上没有水平仪,你用什么方法较准确的调节支架铅直?
3用测g时,A和B的位置怎样比较合适?改变A、B的位置进行实验,并对结果进行讨论。