高中物理第二章第五节自由落体运动的规律导
高中物理必修1人教版精品课件第二章自由落体运动、伽利略对自由落体运动的研究
[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)物体只在重力作用下的运动是自由落体运动.( × ) (3)自由落体加速度的方向垂直地面向下.( × ) (4)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.( × ) 2.一物体从塔顶做自由落体运动，经过3 s落地，取g＝10 m/s2，则物体 落地时的速度v＝ 30 m/s，方向 竖直向下 ；塔高H＝ 45 m.
图3
(1)对该实验装置及操作的要求，下列说法正确的是 (填写字母序号). A.电磁打点计时器应接220 V交流电源
√B.打点计时器的两个限位孔应在同一条竖直线上 √C.开始时应使重物靠近打点计时器处并保持静止
D.操作时，应先放开纸带后接通电源 E.为了便于测量，一定要找到打点计时器打下的第一个点，并选取其以后
所以当物体下落2t 时，离地高度 h＝1＋3 3H＝34H.
1234
解析 答案
4.(自由落体运动规律的应用)屋檐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滴刚好到地面，
而第3滴与第2滴分别位于高为1 m的窗子的上、下沿，
如图5所示，不计空气阻力.求此屋檐离地面的高度及
滴水的时间间隔.(g取10 m/s2) 图5
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”)；
9.8 m/s2
10 m/s2
(2)一般取值：g＝
或g＝
.
三、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 所用时间的二次方 成正比，即x ∝t2 .
高中物理第二章第五节自由落体运动的规律导
第五节 自由落体运动的规律【学习目标】掌握自由落体的特点及规律【自主学习】1、自由落体的特点：2、一切物体的自由下落的加速度都相同，叫 加速度，通常用g 表示，它的方向 ，地球表面上不同的地方，重力加速度的值略有不同。
【预习自测】1．做自由落体运动的物体，通过某一点时的速度为19.6m/s ，这时物体下落高度是多少？物体下落了多长时间？2.物体从距地面高度为1.25m 处开始做自由落体运动，物体下落到地面时的速度大小为多少？物体下落到地面所用时间为多少？（210s m g =）3一个物体从楼顶下落，在到达地面前最后1s 内下落的高度为楼高的167，求楼高？（210s m g =）【知识链接】【课堂探究】知识点一、基本概念问题：关于自由落体运动，下列说法正确的是（ ）A ．自由落体运动是竖直方向的匀加速直线运动B ．竖直方向的位移只要满足x1:x2:x3…=1：4：9…的运动就是自由落体C ．自由落体运动在开始连续的三个2 s 内的路程之比为1：3：5D ．自由落体运动在开始连续的三个1 s 末的速度之比为1：3：5课堂练习：1.甲球的重力是乙球的5倍，甲、乙分别从高H 、2H 处同时自由落下（H 足够大），下列说法正确的是（ ）A ．同一时刻甲的速度比乙大B ．下落1m 时，甲、乙的速度相同C ．下落过程中甲的加速度大小是乙的5倍D ．在自由下落的全过程，两球平均速度大小相等2．对下列关于自由落体运动的说法正确的是（ ）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知识点二、规律应用问题：1.一物体从塔顶自由落下，在到达地面之前的最后s 1内通过的位移是m 3.34，求塔的高度和下落的总时间。
课堂练习：一矿井深为125 m ，在井口每隔一定时间自由下落一个小球。
当第11个小球刚从井口开始下落时，第1个小球恰好到达井底，求：（1）相邻两个小球开始下落的时间间隔；（2）这时第3个小球和第5个小球相隔的距离。
教科版高中物理必修第一册第二章第5节自由落体运动
常数
伽利略发现，斜面的倾角不同，上述比例关系同样成立， 只是这个常数的值随着θ的增大而增大。
合理外推
随着倾角的增大，s
t2
的数值在增大。当θ=900时，
即物体竖直下落时，这个关系也应该成立，这时的
数值最大。
伽利略终于成功地验证了原先的猜想，不但否定了亚里 士多德的错误论断，而且得到了物体下落的规律。
2.5 自由落体运动
思考与讨论
两个下落过程有什么共同点？
总结归纳
共同特点：从静止开始，从高的地方落到低的地方。
落叶和苹果那样由静止开始从高处落到低处 的运动叫做落体运动。
亚里士多德：
通过对大量的物体自由下 落的观察，直接得出结论：重 的物体比轻的物体下落的快。
哲学家、科学家和教育家
由于他在学术界的崇高地位，且该结论符合 生活经验，这种论断流传了近2000年。
困难：落体运动时间太短，无法准确测量
突破：
“冲淡”重力，使其加速度减小.
实验验证
用铜球从斜槽的不同位置由静止下落， 伽利略记录的一组实验数据如下：
时间单位 1 距离单位 32
2
3
4
5
6
7
8
130 298 526 824 1192 1600 2104
结果表示为：
s1 t12
s2 t22
s3 t32
0 0.8 3.2 7.1 12.5
19.6
28.3
Δx=aT2
频闪时间间隔0.04s
实验表明：自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。
计算测得：a≈9．8m／s2
实验及数据处理
使用不同物体进行的反复实验表明，在同一地点， 一切物体自由下落的加速度都相同，这个加速度叫做 自由落体加速度，也叫做重力加速度. 符号：g 方向：竖直向下（与重力方向一致） 大小：与地点有关．一般计算中g＝9.8m/s2，
2018版高中人教版物理必修一教师用书素材：第2章 5 自由落体运动 6 伽利略对自由落体运动的研. Word版含解
5 自由落体运动6 伽利略对自由落体运动的研究[先填空]1．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)运动性质初速度为0的匀加速直线运动．2．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)大小在地球上不同的地点，g的大小一般是不同的．一般的计算中，可以取g＝9.8 m/s2或g＝10 m/s2.[再判断]1．物体仅在重力作用下的运动就是自由落体运动．(×)2．物体由静止释放，当空气阻力很小，可忽略不计时可以看做自由落体运动．(√)3．月球上的重力加速度也是9.8 m/s2.(×)4．在地球上不同地方的重力加速度大小略有不同．(√)[后思考]1．枯萎的叶子，由树枝上自由下落的运动是不是自由落体运动？【提示】不是，树叶在下落时虽然初速度为零，但由于它受到的空气阻力不能忽略，故不是做自由落体运动．2．自由落体加速度的方向能说成垂直地面向下吗？【提示】不能，由于地面不一定水平，垂直地面向下不一定是竖直向下．[合作探讨]探讨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？【提示】石块下落得快；纸团和石块几乎同时着地．探讨2：牛顿管实验：玻璃管中有羽毛、小软木片、小铁片等，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？【提示】物体下落快慢相同．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．[核心点击]1．自由落体运动是一种理想化模型(1)这种模型忽略了次要因素——空气阻力，突出了主要因素——重力．实际上，物体下落时由于受空气阻力的作用，并不做自由落体运动．(2)当空气阻力远小于重力时，物体由静止开始的下落可看做自由落体运动．如在空气中自由下落的石块可看做自由落体运动，空气中羽毛的下落不能看做自由落体运动．2．自由落体加速度(1)产生原因：由于处在地球上的物体受到重力作用而产生的，因此也称为重力加速度．(2)大小：与所处地球上的位置及距地面的高度有关．①在地球表面会随纬度的增加而增大，在赤道处最小，在两极最大，但差别很小．②在地面上的同一地点，随高度的增加而减小，但在一定的高度范围内，可认为重力加速度的大小不变．通常情况下取g＝9.8 m/s2或g＝10 m/s2.1．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就是自由落体运动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．只在重力作用下从静止开始下落的运动就是自由落体运动D．自由落体运动只有在没有空气的空间里才能发生，在有空气的空间里，如果空气阻力的作用比较小，可以忽略不计时，物体从静止开始下落也可以看做是自由落体运动【解析】物体只在重力作用下，并且从静止开始下落的运动才是自由落体运动．实际下落中，空气阻力很小，可以忽略不计时，才可以看做是自由落体运动，C、D正确，A错误；自由落体运动的性质是初速度为零的匀加速直线运动，B正确．【答案】 A2．“自由落体”演示实验装置如图2-5-1所示，当牛顿管被抽成真空后，将其迅速倒置，管内轻重不同的物体从顶部下落到底端的过程中，下列说法正确的是()【导学号：57632039】图2-5-1A．时间相同，加速度相同B．时间相同，加速度不同C．时间不同，加速度相同D．时间不同，加速度不同【解析】轻重不同的物体在真空管中，不受阻力，做自由落体运动．所以加速度相同，都为g.高度相同，运动时间相同．故A正确，B、C、D错误．【答案】 A3．(多选)一个铁钉和一团棉花同时从同一高处下落，总是铁钉先落地，这是因为()A．铁钉比棉花团重B．棉花团受到的空气阻力不能忽略C．棉花团的加速度比重力加速度小D．铁钉的重力加速度比棉花团的重力加速度大【解析】铁钉受到的空气阻力与其重力相比较小，可以忽略，而棉花受到的空气阻力与其重力相比较大，不能忽略，所以铁钉的下落加速度较大，而它们的重力加速度是相同的，故只有B、C正确．【答案】BC[合作探讨]探讨1：匀变速直线运动的基本规律对于自由落体运动是否适用？【提示】适用，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，匀变速直线运动的基本规律都能适用．探讨2：月球表面没有空气，在月球表面附近自由下落的物体的运动规律是否与地球上的自由落体运动规律相似？【提示】相似．在月球表面附近自由下落的物体也是自由落体运动，它的运动规律与地球上的自由落体运动规律完全相同，但两者的重力加速度不同．[核心点击]1．几个重要公式自由落体运动是匀变速直线运动的特例，因此匀变速直线运动规律也适用于自由落体运动．只要将匀变速直线运动公式中的v 0换成0，a 换成g ，x 换成h ，匀变速直线运动公式就变为自由落体运动公式．⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧(1)v ＝v 0＋at(2)x ＝v 0t ＋12at2(3)v 2－v 2＝2ax (4)v ＝v t 2＝v 0＋v 2(5)x n－x n －1＝at2――→v 0＝0a →g x →h⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧(1)v ＝gt(2)h ＝12gt2(3)v 2＝2gh (4)v ＝v t 2＝v 2(5)h n－h n －1＝gt22．关于自由落体运动的几个比例关系式(1)第1T 末，第2T 末，第3T 末，…，第nT 末速度之比v 1∶v 2∶v 3∶…∶v n ＝1∶2∶3∶…∶n ；(2)前1T 内，前2T 内，前3T 内，…，前nT 内的位移之比h 1∶h 2∶h 3∶…∶h n ＝1∶4∶9∶…∶n 2；(3)第1T 内，第2T 内，第3T 内，…，第nT 内的位移之比h Ⅰ∶h Ⅱ∶h Ⅲ∶…∶h N ＝1∶3∶5∶…∶(2n －1)；(4)通过第1个h ，第2个h ，第3个h ，…第n 个h 所用时间之比： t 1∶t 2∶t 3∶…∶t n ＝1∶(2－1)∶(3－2)∶…∶(n －n －1)．4．(多选)关于自由落体运动，下列说法中正确的是( )【导学号：57632040】A ．它是v 0＝0、a ＝g 、方向竖直向下的匀加速直线运动B ．在开始连续的三个1 s 内通过的位移之比是1∶3∶5C ．在开始连续的三个1 s 末的速度大小之比是1∶2∶3D ．从开始运动下落4.9 m 、9.8 m 、14.7 m 所经历的时间之比为1∶2∶3 【解析】 由自由落体运动的性质和规律可知A 、B 、C 正确，D 错误． 【答案】 ABC5．物体自楼顶处自由下落(不计阻力)，落到地面的速度为v .在此过程中，物体从楼顶落到楼高一半处所经历的时间为( )【导学号：57632041】A.2v gB.v 2gC.2v 2gD ．(2－2)v 2g【解析】 设楼顶到地面的高度为h ，物体从楼顶落到楼高一半处的速度为v ′，则有：2gh ＝v 2,2g h 2＝v ′2，解得：v ′＝22v ，得：t ＝v ′g ＝2v 2g .故选C. 【答案】 C6．从离地面500 m 的空中自由落下一个小球，g 取10 m/s 2，求小球：【导学号：57632042】(1)经过多长时间落到地面；(2)自开始下落计时，在第1 s 内的位移和最后1 s 内的位移为多少； (3)下落时间为总时间的一半时的位移． 【解析】 (1)由h ＝12gt 2，得落地时间 t ＝2h g ＝2×50010 s ＝10 s.(2)第1 s 内的位移h 1＝12gt 21＝12×10×12 m ＝5 m 因为从开始运动起前9 s 内的位移为 h 9＝12gt 29＝12×10×92 m ＝405 m 所以最后1 s 内的位移为h ′1＝h －h 9＝500 m －405 m ＝95 m.(3)下落一半时间即t ′＝5 s ，其位移为h 5＝12gt ′2＝12×10×25 m ＝125 m. 【答案】 (1)10 s (2)5 m 95 m (3)125 m[合作探讨]利用打点计时器测量重力加速度时，选用密度较大的重锤，这样做的目的是什么？【提示】 重锤重而体积小，下落时所受空气阻力可以忽略，它的运动可以近似看做自由落体运动．[核心点击] 1．打点计时器法(1)按如图2-5-2所示连接好实验装置，让重锤做自由落体运动，与重锤相连的纸带上便会被打点计时器打出一系列点迹．图2-5-2(2)对纸带上计数点间的距离h 进行测量，利用h n －h n －1＝gT 2求出重力加速度的大小．2．频闪照相法(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．图2-5-3(2)根据匀变速运动的推论Δh ＝gT 2可求出重力加速度g ＝ΔhT 2.也可以根据v t 2＝v ＝xt ，求出物体在某两个时刻的速度，由g ＝v －v 0t ，可求出重力加速度g .3．滴水法图2-5-4如图2-5-4所示，让水滴自水龙头滴下，在水龙头正下方放一个盘，调节水龙头，让水一滴一滴地滴下，并调节到使第一滴水碰到盘的瞬间，第二滴水正好从水龙头口开始下落，并且能依次持续下去．用刻度尺测出水龙头口距盘面的高度h，再测出每滴水下落的时间T，其方法是：当听到某一滴水滴落在盘上的同时，开启秒表开始计时，之后每落下一滴水依次数1、2、3……，当数到n时按下秒表停止计时，读出秒表时间t，则每一滴水滴下落的时间为T＝tn，由h＝12gT2得g＝2hT 2＝2n2ht 2.由于h＝12gT2，则h∝T 2，因此先画出h-T 2图象，利用图线的斜率来求重力加速度更准确．7．如图所示是用照相机对一小球做自由落体运动频闪拍摄的照片，符合实际的是()A B C D【解析】因频闪拍摄的频率是固定的，因此，小球做自由落体运动，越向下运动，相邻小球之间的距离越大，故D正确．【答案】 D8．(多选)在一次利用滴水法测重力加速度的实验中：让水龙头的水一滴一滴地滴在其正下方的盘子里，调整水龙头，让前一滴水滴到盘子而听到声音时，后一滴恰好离开水龙头．从第1次听到水击盘声时开始数“1”并开始计时，数到“n”时听到水击盘声的总时间为T，用刻度尺量出水龙头到盘子的高度差为h，即可算出重力加速度．则()【导学号：57632043】A．每一滴水从水龙头落到盘子的时间为T nB．每一滴水从水龙头落到盘子的时间为T n－1C．重力加速度的计算式为2n2h T 2D．重力加速度的计算式为2(n－1)2hT 2【解析】从第1次听到水击盘声开始计数为“1”，当数到“n”时，共经历了n－1个水滴下落的时间，故每一滴水从水龙头落到盘子的时间为t＝Tn－1，A错误，B正确；由h＝12gt 2，可得：g＝2(n－1)2hT 2，C错误，D正确．【答案】BD9．图2-5-5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.甲乙丙图2-5-5(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)【解析】(1)甲图释放时更稳定，既能更有效地减小摩擦力；又能保证释放时初速度的大小为零，所以甲图更合理．(2)自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，所以v 16＝x2T ＝2.93 m/s又根据2gH ＝v 216可得g ＝9.78 m/s 2.【答案】 (1)甲图 (2)2.93 9.78±0.02利用纸带求重力加速度的三种方法1．逐差法：依据相等时间间隔内的位移差为定值，即Δx ＝gT 2，则g ＝Δx T 2. 2．平均值法：依据位移公式x ＝12gt 2，得g ＝2xt 2，并多次测量x 、t ，求多个g 值，再取平均值．3．图象法：用v n ＝x n ＋1＋x n2T ，求各打点时刻的瞬时速度，画出v -t 图象，由图象斜率求g 值．[先填空] 1．问题发现亚里士多德观点：重物下落得快，轻物下落得慢．矛盾：把重物和轻物捆在一起下落，会得出两种矛盾的结论． 伽利略观点：重物与轻物下落得一样快． 2．猜想与假说伽利略猜想落体运动应该是一种最简单的加速运动，并指出这种运动的速度应该是均匀变化的假说．3．理想斜面实验(1)如果速度随时间的变化是均匀的，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 的平方成正比，即x ∝t 2.(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)斜面倾角一定时，判断x∝t 2是否成立．(4)改变小球的质量，判断x∝t 2是否成立．(5)将斜面倾角外推到θ＝90°时的情况——小球自由下落，认为小球仍会做匀加速运动，从而得到了落体运动的规律．4．伽利略研究自然规律的科学方法：把实验和逻辑推理(包括数学推演)和谐地结合起来．他给出了科学研究过程的基本要素：对现象的一般观察→提出假设→运用逻辑得出推论→通过实验对推论进行检验→对假设进行修正和推广．[再判断]1．亚里士多德的观点是：重物、轻物下落得一样快．(×)2．伽利略通过实验证明了，只要斜面的倾角一定，小球自由滚下的加速度是相同的．(√)3．伽利略科学思想方法的核心是做实验．(×)[后思考]在研究自由落体运动时，伽利略进行了猜想，亚里士多德进行了猜测，两种研究方法有何不同？【提示】伽利略的科学猜想是根据所观察、发现的事实，把客观事实与原有的知识结合起来，科学猜想不能直接当做结论使用，只有经过实验验证，才能作为结论使用．10．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，这就是()A．对自然现象进行总结归纳的方法B．用科学实验进行探究的方法C．对自然现象进行总结归纳，并用实验进行验证的方法D．抽象思维、数学推导和科学实验相结合的方法【解析】伽利略设想物体下落的速度与时间成正比，因为当时无法测量物体的瞬时速度，所以伽利略通过数学推导证明如果速度与时间成正比，那么位移与时间的平方成正比；由于当时用滴水法计算，无法记录自由落体的较短时间，伽利略设计了让铜球沿阻力很小的斜面滚下，而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，所用时间长的多，所以容易测量．伽利略做了上百次实验，并通过抽象思维在实验结果上做了合理外推．所以伽利略用来抽象思维、数学推导和科学实验相结合的方法．故选D.【答案】 D11．伽利略在对自由落体运动的研究过程中，开创了如图2-5-6所示的一套科学研究方法，其中方框2和4中的方法分别是()观察现象→2→逻辑推理→4→修正推广→……图2-5-6A．实验检验，数学推理B．数学推理，实验检验C．提出假设，实验检验D．实验检验，合理外推【解析】这是依据思维程序排序的问题，这一套科学研究方法，要符合逻辑顺序，即通过观察现象，提出假设，根据假设进行逻辑推理，然后对自己的逻辑推理进行实验验证，紧接着要对实验结论进行修正推广．故A、B、D错误，C正确．【答案】 C。
(2020新教材)新鲁科版高中物理必修第一册讲义：第2章 第5节 自由落体运动
第5节 自由落体运动[学生用书P37]一、自由落体运动和自由落体加速度1．自由落体运动的特点(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：初速度为零的匀加速直线运动．2．自由落体运动的加速度(1)定义：物体自由下落时具有的加速度源于物体所受的重力作用，称为重力加速度，通常用g 表示．(2)方向：总是竖直向下．(3)大小：在地球上不同的地方，g 的大小是不同的．一般的计算中，g 取 9.8_m/s 2，近似计算时，g 取10_m/s 2．二、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 ．三、伽利略对自由落体运动的研究1．亚里士多德的观点：重物比轻物下落的快．2．伽利略的研究(1)归谬：伽利略从亚里士多德的论断出发，通过逻辑推理，否定了他的论断．(2)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对于初速度为0的匀变速直线运动应有s ∝t 2．(4)伽利略采用了间接验证的方法，让小球从斜面上的不同位置滚下，测出小球从不同起点滚动的位移s和所用时间t.观测st2是否保持不变；不断增大斜面的倾角，对于每一特定的倾角，如果小球从不同高度滚下时这个比值仍保持不变，则说明小球在斜面上的运动是匀变速直线运动．(5)合理外推：伽利略将斜面倾角外推到90°时的情况，小球的运动就成为自由下落，伽利略认为小球仍会做匀变速直线运动．3．伽利略的科学方法：把实验和逻辑推理(包括数学演算)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．思维辨析(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．()(4)屋檐滴下的水滴下落可视为自由落体运动．()(5)重力加速度的方向总是垂直向下．()(6)月球上的重力加速度也是9.8 m/s2.()提示：(1)×(2)×(3)×(4)√(5)×(6)×基础理解(1)伽利略在比萨斜塔上做过实验：让重的铁球和轻的铁球同时下落，发现两球几乎同时落地．简单解释为什么？(2)在月球上，铁球与羽毛同时由静止释放同时落地．简单解释为什么？提示：(1)忽略空气阻力的影响，两球都做自由落体运动，下落快慢与物体轻重无关．(2)月球表面没有空气，铁球与羽毛都做自由落体运动．对自由落体运动的理解[学生用书P38]问题导引1．做下面的小实验并认真观察①将一张纸片和一个金属球同时在同一高度释放，如图甲．②将纸片揉成团和金属球同时在同一高度释放，如图乙．试结合上述观察，讨论下列问题：(1)纸片和金属球哪个先落地？为什么？(2)纸团和金属球哪个先落地？为什么？2．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)抽掉空气的玻璃管中为什么物体下落快慢相同？(2)空气中的落体运动在什么条件下可看作自由落体运动？[要点提示] 1.(1)金属球先落地，因为空气阻力对纸片下落快慢的影响比对金属球下落快慢的影响大．(2)纸团和金属球几乎同时落地，因为空气阻力对二者下落快慢的影响差别不是很大．2．(1)没有空气阻力影响．(2)物体由静止开始下落，空气的阻力作用可以忽略．【核心深化】1．自由落体运动的受力特点：自由落体运动是一种理想化的运动，物体在空气中的运动都要受到阻力的作用，但当自由下落的物体所受的空气阻力远小于物体的重力时，物体的运动可视为自由落体运动．2．自由落体运动的运动特点(1)在同一地方，一切物体在自由落体运动中的加速度都相同，即物体自由下落时速度变化的快慢都一样，平时看到轻重不同、密度不同的物体下落时的快慢不同，加速度也不同，那是因为它们受到的阻力不同．(2)在地球表面上各处的重力加速度不同．重力加速度随纬度的增加而增大，赤道处的重力加速度最小．(3)在地球表面上同一地点，重力加速度随高度的增加而减小，在一般的高度内，可认为重力加速度的大小不变．(4)重力加速度的方向总是竖直向下．关键能力1自由落体的判断(多选)小鹏摇动苹果树，一个苹果和一片树叶同时从同一高度处落下，苹果先落地．下列说法中正确的是()A．苹果和树叶做的都是自由落体运动B．苹果和树叶的运动都不能视为自由落体运动C．苹果的运动可视为自由落体运动，树叶的运动不能视为自由落体运动D．假如地球上没有空气，则苹果和树叶会同时落地[思路点拨] 解此题把握住自由落体运动的条件：初速度为零，只受重力作用．[解析]空气阻力对树叶影响较大，不能忽略，故不能视为自由落体运动；空气阻力对苹果影响较小，可以忽略，故可视为自由落体运动，A、B两项错误，C项正确；当没有空气阻力时，苹果和树叶只受重力作用，它们将会同时落地，D项正确．[答案]CD通常所讲的自由落体运动是一种理想化的模型，实际物体在下落过程中不受其他因素的影响是不可能的．严格的自由落体运动只在没有空气阻力的空间才存在，但如果空气阻力比重力小得多，比如在空气中石块的下落，在开始下落的短时间内可近似看作自由落体运动．关键能力2自由落体运动的加速度(多选)关于重力加速度的说法中正确的是()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落至同一高度时的加速度都相同D．重力加速度的方向总是垂直于地面[解析]重力加速度是矢量，方向竖直向下，而非垂直于地面；在地球表面，不同地方的重力加速度g的大小略有不同，但都在9.8 m/s2左右．在地球表面同一地点，g的值都相同．[答案]BC(1)从赤道到两极，重力加速度逐渐增大．赤道处最小，约为9.780 m/s2；两极处最大，约为9.832 m/s2.(2)随高度的增加，重力加速度逐渐减小，高度越高，重力加速度越小，但在高度变化不大的情况下，可以认为重力加速度不变．(3)重力加速度是由地球对物体的吸引而产生的，是由地球本身决定的．它与做自由落体运动的物体的质量大小无关，与物体形状和运动状态无关．只与物体所处的位置有关．【达标练习】1．(多选)关于自由落体运动的加速度，下列说法正确的是()A．同一地点，轻、重物体的g值一样大B．北京市区的g值比上海市区的g值略大C．g值在海拔高的地方大D．物体速度越快，g值越大解析：选AB.在地球表面的同一地点，不管是轻的物体还是重的物体，g值都相同，与海拔和速度大小无关，所以A项正确，C、D两项错误；在地球表面不同的地方，随纬度升高g 值逐渐增大，北京所处的纬度高于上海所处的纬度，故B项正确．2．(多选)关于自由落体运动，下列说法正确的是()A．自由落体运动的初速度可以不为零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解析：选BCD.自由落体运动是物体只在重力作用下从静止开始的运动，故选项C对；它是一种初速度为零、加速度为g的匀加速直线运动，故选项A错，B对；如果空气阻力的作用比较小，可以忽略不计，物体的下落可以看成自由落体运动，选项D对．自由落体运动的规律[学生用书P39]问题导引我们已经知道，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！[要点提示]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．【核心深化】1．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，根据匀变速直线运动的公式，可得出自由落体运动的基本规律和常用的重要推论：(1)物体在时刻t 、2t 、3t 、…、nt 的速度之比为v 1∶v 2∶v 3∶…∶v n ＝1∶2∶3∶…∶n .(2)物体在时间t 、2t 、3t 、…、nt 内通过的位移之比为s 1∶s 2∶s 3∶…∶s n ＝12∶22∶32∶…∶n 2.(3)连续相等的时间内，物体通过的位移之比为 s 1∶s 2∶s 3∶…∶s n ＝1∶3∶5∶…∶(2n －1)．(4)物体通过位移s 、2s 、3s 、…、ns 所需的时间之比为t 1∶t 2∶t 3∶…∶t n ＝1∶2∶3∶…∶n .(5)物体通过连续相等的位移所需的时间之比为t 1∶t 2∶t 3∶…∶t n ＝1∶(2－1)∶(3－2)∶…∶(n －n －1).关键能力1 基本规律的应用一物体做自由落体运动，落地时速度是30 m/s (g 取10 m/s 2)．求：(1)物体下落到地面所需时间；(2)物体开始下落时的高度；(3)物体在最后1 s 内下落的高度．[解析] (1)由v ＝gt 得：t ＝v g ＝3010s ＝3 s. (2)法一 根据v 2＝2gh ，则下落的高度：h ＝v 22g ＝90020m ＝45 m. 法二 h ＝0＋v 2·t ＝0＋302×3 m ＝45 m. 法三 h ＝12gt 2＝12×10×32m ＝45 m.法四 v －t 图像．h ＝12×3×30 m ＝45 m. (3)物体在前2 s 内的位移：s ＝12gt 22＝12×10×4 m ＝20 m ， 所以最后1 s 内的位移：s ′＝h －s ＝45 m －20 m ＝25 m.[答案] (1)3 s (2)45 m (3)25 m关键能力2 比例关系的应用屋檐每隔一定时间滴下一滴水，当第5滴正欲滴下时，第1滴刚好落到地面，而第3滴与第2滴分别位于高1 m 的窗子的上、下沿，如图所示(g 取10 m/s 2)，问：(1)此屋檐离地面多高？(2)滴水的时间间隔是多少？[解析] (1)初速度为零的匀加速直线运动在连续相等的时间间隔内的位移之比为s 1∶s 2∶s 3∶…∶s n ＝1∶3∶5∶…∶(2n －1)由此可得相邻两水滴之间的间距从上到下依次为：s 0，3s 0，5s 0，7s 0由图可知，窗高为5s 0，则5s 0＝1 m ，所以s 0＝0.2 m ，所以屋檐的高度为h ＝s 0＋3s 0＋5s 0＋7s 0＝16s 0＝3.2 m.(2)由h ＝12gt 2得，滴水时间间隔为 T ＝ 2s 0g ＝ 2×0.210s ＝0.2 s. [答案] (1)3.2 m (2)0.2 s处理自由落体运动的两点注意(1)自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，所以匀变速直线运动的基本公式、推论及初速度为零的比例关系都适用于自由落体运动，只要把这些公式中的初速度v 0取为0、加速度a 取为g 就可以了．(2)自由落体运动规律中共涉及v t 、s 、g 、t 四个物理量，其中g 为常数，所以只要已知v t 、s 、t 中的任意一个，用公式可求另外两个．【达标练习】1．一石块从楼房阳台边缘向下做自由落体运动到达地面，把它在空中运动的时间分为相等的三段，如果它在第一段时间内的位移是1.2 m ，那么它在第三段时间内的位移是( )A ．1.2 mB ．3.6 mC ．6.0 mD ．10.8 m解析：选C.初速度为零的做匀加速直线运动的石块，从静止开始在连续相等时间内的位移之比为s 1∶s 2∶s 3∶…∶s n ＝1∶3∶5∶…∶(2n －1)，得s 3＝5s 1＝6.0 m ，故选项C 正确．2．一个小物体从楼顶开始做自由落体运动，测得小物体在落地前最后1 s 内的位移为整栋楼高的716，则该栋高楼的楼高为多少(g 取9.8 m/s 2)? 解析：设楼高为H ，下落时间为t ，则由题意有H ＝12gt 2 H －716H ＝12g (t －1 s)2 由以上两式可得H ＝78.4 m.答案：78.4 m[随堂检测][学生用书P40]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( )解析：选C.由于苹果和羽毛从同一高度同时下落，故任意时刻都在同一高度，且是做加速运动，故频闪间距不断变大，故C 正确．2．(多选)关于自由落体运动，下列说法中正确的是( )A ．它是v 0＝0、a ＝g 、方向竖直向下的匀加速直线运动B ．在开始连续的三个1 s 内通过的位移之比是1∶3∶5C ．在开始连续的三个1 s 末的速度之比是1∶2∶3D ．从开始运动到下落4.9 m 、9.8 m 、14.7 m 所经历的时间之比为1∶2∶3解析：选ABC.由自由落体运动的性质可知A 正确；由自由落体运动的比例关系式知B 、C 正确；由比例关系式知，从开始运动到下落4.9 m 、9.8 m 、14.7 m 所经历的时间之比为：1∶2∶3，故D 错误．3．(多选)(2019·广东阳东一中检测)物体从离地面45 m 高处做自由落体运动(g 取10 m/s 2)，则下列选项中正确的是( )A ．物体运动3 s 后落地B ．物体落地时的速度为20 m/sC ．物体在落地前最后1 s 内的位移为25 mD ．物体在整个下落过程中的平均速度为20 m/s解析：选AC.由h ＝12gt 2得t ＝2h g ＝3 s ，Δh ＝12gt 2－12gt 22＝25 m ，v ＝gt ＝30 m/s ，v ＝h t＝453m/s ＝15 m/s.则A 、C 正确，B 、D 错误． 4．如图所示，测定一个人的反应速度，请甲同学拿着一把长30 cm 的直尺，他的手抓在尺的上端处，尺的零刻度端在下，乙同学的手候在尺的零刻度处准备听到口令后就抓住尺子，当甲同学松开直尺，乙同学见到直尺下落，立即用手抓住直尺，另一同学丙也重复乙的做法，现记录乙抓住尺的刻度数据为20 cm 和丙同学抓住尺的刻度数据为24 cm ，问：(1)乙和丙同学哪个反应速度快？(2)乙同学的反应时间为多少？(重力加速度g 取10 m/s 2)解析：(1)乙同学反应快，当直尺下落时，反应越快，抓住时直尺下落的距离越短，故乙同学反应快．(2)直尺下落的位移是：h ＝20 cm －0＝20 cm ＝0.2 m ，根据公式h ＝12gt 2 代入数据得t ＝2h g ＝2×0.210s ＝0.2 s. 答案：(1)乙同学反应快 (2)0.2 s[课时作业][学生用书P126(单独成册)]一、单项选择题1．关于自由落体运动，下列说法正确的是( )A ．质量大的物体做自由落体运动的加速度大B ．从水平飞行着的飞机上释放的物体将做自由落体运动C ．雨滴下落的过程是自由落体运动D ．从水龙头上滴落的水滴的下落过程，可近似看成自由落体运动解析：选D.所有物体在同一地点的重力加速度相等，与物体的质量大小无关，故选项A 错误；从水平飞行着的飞机上释放的物体，由于惯性而具有水平初速度，不做自由落体运动，故选项B 错误；雨滴下落的过程所受空气阻力与速度大小有关，速度增大时阻力增大，雨滴的速度增大到一定值时，阻力与重力相比不可忽略，不能认为是自由落体运动，故选项C 错误；水龙头上滴落的水滴所受空气阻力和重力相比可忽略不计，可认为只受重力作用，故选项D 正确．2．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就是自由落体运动B ．加速度等于重力加速度的运动就是自由落体运动C ．在自由落体运动过程中，不同质量的物体运动规律相同D ．物体做自由落体运动的位移与时间成正比解析：选C.自由落体运动是物体从静止开始只在重力作用下的运动，物体竖直向下的运动不一定是自由落体运动，故A 错误；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，加速度等于重力加速度的运动不一定是自由落体运动，故B 错误；自由落体运动的加速度与物体的质量无关，是常量，其运动规律与质量无关，即不同质量的物体运动规律相同，故C 正确；由h ＝12gt 2可知：物体做自由落体运动的位移与时间的平方成正比，故D 错误． 3．关于自由落体运动的加速度g ，下列说法中正确的是( )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解析：选B.g 值与物体轻重无关，A 错误，B 正确；g 值在地球上不同地方大小不同，在赤道处小于北极处，C 、D 错误．4．如图甲所示，两位同学根据课本提示的方法，利用自由落体运动做反应时间的测量．如图乙所示，A 点是开始时受测人手指的位置，B 点是结束时受测人手指的位置，则受测人的反应时间大致为( )A ．0.6 sB ．0.5 sC ．0.4 sD ．0.3 s解析：选D.尺子在人反应时间内做自由落体运动，从图中可得在人反应时间内尺子下落的高度为h ＝(55.0－10.0) cm ＝45.0 cm ＝0.45 m ，根据公式h ＝12gt 2可得t ＝2h g＝0.3 s ，故D 正确．5．(2019·商丘高一检测)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沿斜面运动的实验，当时利用斜面做实验主要是考虑到( )A ．实验时便于测量小球运动的速度B ．实验时便于测量小球运动的路程C ．实验时便于测量小球运动的时间D ．实验时便于测量小球运动的加速度解析：选C.自由落体下落时间很短，伽利略时代，没有先进的测量手段和工具，为了“冲淡”重力作用，采用斜面实验，其实就是为了使物体下落时间长些，减小实验误差，故选C.6．雨滴自屋檐静止滴下，每隔0.2 s 滴下一滴，第一滴落地时第六滴恰欲滴下，此时第一滴、第二滴、第三滴、第四滴之间的距离依次为1.62 m 、1.26 m 、0.90 m ．设落下的雨滴的运动情况完全相同，则此时第二滴雨滴下落的速度为(g 取10 m/s 2)( )A ．8.00 m/sB ．7.84 m/sC ．7.20 m/sD ．7.00 m/s解析：选C.因为每隔0.2 s 滴下一滴，且1.62 m －1.26 m ＝1.26 m －0.90 m ＝0.36 m ，可判定雨滴做初速度为零的匀加速直线运动，又由Δs ＝at 2得雨滴下落加速度为a ＝9.00 m/s 2，再由v ＝at ，t ＝0.8 s ，可得：v ＝7.20 m/s ，则正确选项为C.二、多项选择题7．下列四幅图中，能大致反映自由落体运动的图像是( )解析：选AD.自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，故它的v －t 图像是一过原点的倾斜直线，a －t 图像是一平行时间轴的直线，故A 、D 对，C 错；B 图中的图像表示物体匀速下落，故B 错．8．(2019·成都高一检测)在不同高度同时释放两个铅球(不计空气阻力)，则在均未落地前，两者( )A ．在任一时刻具有相同的加速度、位移和速度B ．落地的时间间隔取决于两铅球释放时的高度C ．在第1 s 内、第2 s 内、第3 s 内位移之比都为1∶4∶9D ．两铅球的距离和速度差都越来越大解析：选AB.自由落体运动的加速度都为g ，由h ＝12gt 2，v ＝gt 可判断A 正确；自由落体的时间由高度决定，故落地的时间间隔也由高度决定，B 正确；初速度为0，第1 s 内、第2 s 内、第3 s 内位移之比为1∶3∶5，C 错误；因为同时释放，任意时刻速度相同，故速度之差为0，任意时间内下落的高度相同，故高度差不变，等于释放时高度之差，D 错误．9．为了测出楼房的高度，让一石块从楼顶自由下落至地面(不计空气阻力，重力加速度为已知)，测出下列哪个物理量就可以计算出楼房的高度( )A ．石块下落到地面的总时间B ．石块落地前瞬间的速度C ．石块下落第1 s 内的位移D ．石块通过最后1 m 位移所用的时间解析：选ABD.由公式h ＝12gt 2可知，选项A 正确；根据v 2＝2gh 可知，选项B 正确；根据h ＝12gt 2知只测出第1 s 内的位移，不能计算出总高度，选项C 错误；根据h ＝12gt 2 和h －1＝12g (t －t ′)2可知，选项D 正确． 10．(2019·福建三明第一中学高一月考)甲、乙两物体分别从10 m 和40 m 高处同时自由落下，不计空气阻力，下面描述正确的是( )A ．落地时甲的速度是乙的12B ．落地的时间甲是乙的2倍C ．下落1 s 时甲的速度与乙的速度相同D ．甲、乙两物体在最后1 s 内下落的高度相等解析：选AC.根据v 2＝2gh 得，落地的速度v ＝2gh ，因为甲、乙的高度之比为1∶4，则落地的速度之比为1∶2，即落地时甲的速度是乙的12，故A 正确；根据h ＝12gt 2得，t ＝2h g，因为甲、乙的高度之比为1∶4，则运动的时间之比为1∶2，落地的时间甲是乙的12，故B 错误；根据v ＝gt 知，甲、乙下落1 s 时，速度相等，故C 正确；自由落体运动的速度越来越快，则每秒内的平均速度增大，则最后1 s 内的位移不等，故D 错误．三、非选择题11．(2019·黑龙江大庆实验中学高一月考)一个物体从某个高度做自由落体运动，它在第1s 内的位移恰好等于它最后1 s 内位移的14，取g ＝10 m/s 2，求： (1)第1 s 内下落的距离；(2)物体在空中运动的时间；(3)物体开始下落时离地面的高度．解析：(1)根据公式：h ＝12gt 2得：第1 s 内下落的距离h 1＝12×10×12 m ＝5 m. (2)设物体开始下落时离地面的高度为H ，下落时间为t ，则有：H ＝12gt 2① H －4h 1＝12g (t －t 1)2② 由①－②得：4h 1＝12gt 2－12g (t －t 1)2， 解得t ＝2.5 s ．③(3)把③式代入①式得：H ＝12×10×(2.5)2 m ＝31.25 m. 答案：(1)5 m (2)2.5 s (3)31.25 m12．在离地面7.2 m 处，手提2.2 m 长的绳子的上端如图所示，在绳子的上下两端各拴一小球，放手后小球自由下落．(绳子的质量不计，球的大小可忽略，g ＝10 m/s 2)求：(1)两小球落地时间相差多少？(2)B 球落地时A 球的速度多大？解析：(1)设B 球落地所需时间为t 1，因为h 1＝12gt 21， 所以t 1＝2h 1g ＝2×（7.2－2.2）10s ＝1 s ， 设A 球落地所需时间为t 2依h 2＝12gt 22得t 2＝2h 2g ＝2×7.210s ＝1.2 s 所以两小球落地的时间差为Δt ＝t 2－t 1＝0.2 s.(2)当B 球落地时，A 球的速度与B 球的速度相等．即v A＝v B＝gt1＝10×1 m/s＝10 m/s.答案：(1)0.2 s(2)10 m/s。
人教版高中物理必修一 2.5自由落体运动 PPT课件
北极： g=9.832m/s2
随 纬 度 升 高 ， 重 力 加 速 度 增 大 。
莫斯科： g=9.816m/s2
北京： g=9.801m/s2 赤道： g=9.780m/s2
三、自由落体运动的规律 自由落体运动 (v0 = 0, a = g ) 一般匀变速运动 自由落体运动
v v0 at
重力加速度的数值
地点 纬度
g/(m· s2)
重力加速度
标准值： g=9.80665m/s2
赤道
广州 武汉 上海 东京 北京 纽约 莫斯科 北极
0°
23°06′ 30°33′ 31°12′ 35°43′ 39°56′ 40°40′ 50°45′ 90°
9.780
9.788 9.794 9.794 9.798 9.801 9.803 9.816 9.832
1 2 s v0t at 2
v gt
1 2 h gt 2
v v 2as
2 2 0
v 2gh
2
匀变速直线运动的特殊规律也同样适用．
四、应用
做一做：
通过照片估算照相机的曝光时间
从某砖墙前的高处使一个石子自 由落下，拍摄石子在空中的照片如 图。由于石子的运动，它在照片上 留下了一条模糊的径迹。 已知每块砖的平均厚度为 6 cm， 拍摄到的石子位置 A 距石子起落点 的竖直距离约 2 m。怎样估算这个 照相机的曝光时间？
落的运Байду номын сангаас叫自由落体运动
2、条件： ①从静止开始下落，即初速度为零
②只受重力作用
3.理解:如果空气阻力的作用比较小，可以忽略，
物体的下落也可以近似看作自由落体运动，即 G>>f (其它作用力），是理想化了的运动模型.
高中物理 2.5自由落体运动(共18张PPT)
故屋檐离地面的高度：h=x0+3X0+5X0+7X0=16x0=3.
4、掌握自由落体运动的规律。
则相同的时间内，速度的增加越来越多。
(n 1) h 2 再用秒表计时，计时方法是：当听到某一滴水滴落在盘上的声音时，开启秒表计时，并数 “ 1 ”，以后听到的滴水声，依次数“2,3. g 2t2
解：⑴设第5滴与第4滴间的距离为x0，则由等分规律 有：x34=3x0；x23=5x0；x21=7x0，由题意有： x23=5x0。x0。 故屋檐离地面的高度：h=x0+3X0+5X0+7X0=16x0 ⑵由：h=gt2/2得：
例题6：用滴水法可测定重力加速度，做法是：在自来
水龙头下面固定金属盘,使水一滴一滴地落到盘上。
2、物体做自由落体运动的条件：
“
1
”，以后听到的滴水声，依次数“2,3.....”一直 ⑷为什么要在斜面上做实验？为什么斜面上物体的运动规律和自由下落的规律相同？
已知石子从地面上方2.
数到“n”时，按下秒表停止计时，读出秒表的示数 ⑵用逐差法求小球的加速度。
⑷为什么要在斜面上做实验？为什么斜面上物体的运动规律和自由下落的规律相同？ 故屋檐离地面的高度：h=x0+3X0+5X0+7X0=16x0=3.
减小。 解析原因
地点 赤道 广州 武汉 上海 东京 北京 纽约 莫斯科 北极
纬度（北纬） 00
23006` 30033` 31012` 35043` 39056` 40040` 55045`
900
人教版高中物理史《自由落体运动》课件
若SⅡ-SⅠ =SⅢ-SⅡ=SⅣ-SⅢ=SⅤ-SⅣ=△S在实验误差 范围内是定值，就可以说明此运动为匀加速运动。
连续相等时间内的位移
取点
（cm)
连续相等时间内的位移 差（cm)
A B C D E F
规律
SⅠ =1.64 SⅡ =2.72
SⅡ-SⅠ=
SⅢ =3.81
SⅢ-SⅡ=
SⅣ=4.90
SⅣ-SⅢ=
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4．伽利略研究自然规律的科学方法：把实验和逻辑推理(包括数学推演)和谐地结合起来．他给出了科学研究过程的基本要素：对现象的一般观察→提出假设→运用逻辑得出推论→
在地面上的同一地 点，重力加速度随高度 的增加而减小。但在不 太高的高度内，可认为 重力加速度的大小不变
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x＝v0t＋12at2 v2－v02＝2ax x＝12（v0＋v ）t
Δx＝aT2
自由落体运动（整体） 自由落体运动（局部）
v＝gt －v ＝2v＝v2t
v＝v0＋gt －v ＝v0＋2 v
x=h＝12gt2
x=h＝v0t＋12gt2
v2＝2g h =2g x
v2－v02＝2g h =2g x
x＝ h＝12（v0＋v ）t
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高中物理必修1《自由落体运动》(共24张)PPT课件
.
21
自由落体运动的实际应用（二）
做一做
.
22
.
23
小结
一. 自由落体运动 物体只在重力作用下从静止开始下落的运动
二.自由落体运动的规律
1.自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动
2. 自由落体运动的加速度 a=g
3.自由落体运动运动规律—公式
1) 位移 公式
x
v0t
1 at 2 2
2) 速度 公式 vt v0 at
空气阻力有关！
.
4
那么无空气的条件下，会怎样呢？
阅读教材：演示实验
真空管试验
没有空气时，物体下落时只受重力作用， 下落的一样快
.
5
.
6
.
7
一、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 （在有空气的空间
里，如物体重力远远大于所受空气 阻力，此阻力可忽略不计，则物体 下落的运动也可看作自由落体运动）
vt2v02 2ax
v v0 v 2
vt2 2gx
v v 2
.
18
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.
地点
赤道 广州 武汉 上海 东京 北京 纽约 莫斯科 北极
纬度
0° 23°06' 30°33' 31°12' 35°43' 39°56' 40°40' 55°45'
90. °
高中物理 专题2.5 自由落体运动(讲)(基础版,含解析)
第二章匀变速直线运动的研究2.5 自由落体运动※知识点一、自由落体运动★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，叫自由落体运动。
2. 特点:(1) v0 = 0 ，是加速运动；(2) 只受重力作用；(3) 轨迹是竖直直线。
3. 如果空气阻力的作用比较小，可以忽略，物体的下落也可以近似看作自由落体运动。
★对自由落体运动的理解1．物体做自由落体运动的条件(1) 初速度为零；(2) 除重力之外不受其他力的作用。
2．自由落体运动是一种理想化模型(1)这种模型忽略了次要因素——空气阻力，突出了主要因素——重力。
(在地球上，物体下落时由于受空气阻力的作用，并不做自由落体运动。
)(2)当空气阻力远小于重力时，物体由静止开始的下落可看作自由落体运动。
如在空气中自由下落的石块可看作自由落体运动，空气中羽毛的下落不能看作自由落体运动。
【典型例题】【例题1】关于自由落体运动，以下说法中正确的是 ( )A．质量大的物体自由下落时的加速度大B．从水平飞行着的飞机上释放的物体将做自由落体运动C．雨滴下落的过程中做自由落体运动D．从水龙头上滴落的水滴的下落过程，可近似看做自由落体运动【答案】 D【解析】所有物体在同一地点的重力加速度相等，与物体质量大小无关，故A错；从水平飞行着的飞机上释放的物体，由于惯性，具有水平初速度，不做自由落体运动，故B错；雨滴下落过程所受空气阻力与速度大小有关，速度增大时阻力增大，雨滴速度增大到一定值时，阻力与重力相比不可忽略，不能认为是自由落体运动，故C错；从水龙头上滴落的水滴所受的空气阻力与重力相比可忽略不计，可认为只受重力作用，故D对．【针对训练】月球上没有空气，若宇航员在月球上将羽毛和石块从同一高度处同时由静止释放，则( )A．羽毛先落地B．石块先落地C．它们同时落地 D．它们不可能同时落地【答案】 C※知识点二、自由落体加速度★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，这个加速度叫做自由落体加速度。
高中物理必修一第二章第五节 自由落体运动课件
纸带 打点计时器
夹子 重物
传统方法：重物做自由落体运动，用打 点计时器在纸带上打下一系列自由落体 运动情况的点，计算出每个计数点瞬时 速度，并用速度时间图像描述自由落体 运动的速度随时间的变化规律，可得自 由落体的运动性质。并在速度时间图像 中任取两点计算自由落体运动的加速度！
简便处理：根据匀变速运动连续相等时间内的
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。 举例:（1）降落伞是不是自由落体运动？
（2）粉笔下抛是不是自由落体运动？
2、条件：（1）从静止开始下落（即初 速度为零）；（2）只受重力作用（或 空气阻力同重力相比很小，可忽略不计， 物体下落也可看作自由落体运动）
1、自由落体运动的概念和条件 2、自由落体加速的大小和方向 3、自由落体运动的规律及应用
作业：
1、P45：2、4题 2、练习册本节内容
不要刻意去曲解别人的善意，你应当往好的地方想。 一口吃不成胖子，但胖子却是一口一口吃来的。 志在峰巅的攀登者，不会陶醉在沿途的某个脚印之中。
真正的教育者不仅传授真理，而且向自己的学生传授对待真理的态度，激发他们对于善良事物受到鼓舞和钦佩的情感，对于邪恶事物的不可容 忍的态度。——苏霍姆林斯基 普通人只想到如何度过时间，有才能的人设法利用时间。——叔本华 天才是百分之一的灵感加上百分之九十九的努力。 人不是坏的，只是习气罢了，每个人都有习气，只是深浅不同罢了。只要他有向善的心，能原谅的就原谅他，不要把他看做是坏人。 很多时候，感情往往能经得起风雨，却经不起平淡；友情往往能经得起平淡，却经不起风雨。 读一本好书，就如同和一个高尚的人在交谈。——歌德 时间告诉我，无理取闹的年龄过了，该懂事了。 理想的路总是为有信心的人预备着。 抱最大的希望，为最大的努力，做最坏的打算。 美德是这个世界上惟一不会凋谢的花朵。 拥有一颗无私的爱心，便拥有了一切。 懦弱的人只会裹足不前，莽撞的人只能引为烧身，只有真正敢的人才能所向披靡。 不敢冒险的人既无骡子又无马；过分冒险的人既丢骡子又丢马。——拉伯雷 痛不痛只有自己知道，变没变只有自己才懂。不要问我过得好不好，死不了就还好。 多蹲下来听孩子说话，你看到的将是—个纯真无暇的世界！——阮庚梅 成功不是必然的，但努力是必须的。——赵娜 接受挑战，就可以享受胜利的喜悦。——杰纳勒尔·乔治·S·巴顿
人教版高中物理必修1精品课件 第二章 5~6 自由落体运动、伽利略对自由落体运动的研究
当作自由落体运动来处理。
3.自由落体运动的实质
自由落体运动的实质是初速度为零、加速度a=g的匀加速直线
运动,它是匀变速直线运动的一个特例。
课堂篇探究学习
探究一
探究二
探究三
随堂检测
4.自由落体加速度——重力加速度
(1)产生原因:由于地球上的物体受到地球的吸引力而产生的。
向并不指向地心。
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探究一
探究二
探究三
随堂检测
典例剖析
例1(多选)下列关于自由落体运动的说法正确的是(
)
A.物体从静止开始下落的运动叫自由落体运动
B.物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫作自由落体运
动
C.从静止开始下落的小钢球,因受空气阻力作用,不能看成自由落
体运动
D.从静止开始下落的小钢球,所受空气阻力对其运动的影响很小,
(1)小球的运动性质是什么?
(2)怎样确定小球的落地时间及速度?
要点提示小球做自由落体运动,是初速度为零的匀加速直线运
动:v0=0,a=g。可由运动学公式h= 1 gt2及v2=2gh确定落地时间和速
2
度。
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探究二
探究三
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知识归纳
1.自由落体运动的基本公式
匀变速直线运动规律
运动的两个条件,一是初速度v0=0,二是仅受重力作用。
2.对自由落体运动条件不清,往往误认为物体仅在重力作用下的
运动就看作是自由落体运动或者是误认为只要物体从静止下落,物
体就做自由落体运动。
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探究二
探究三
高中物理必修一-自由落体运动
自由落体运动知识集结知识元自由落体运动知识讲解1．定义：物体只在重力作用下从静止开始竖直下落的运动叫做自由落体运动．2．公式：v=gt；；v2=2gh．3．运动性质：自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动．4．物体做自由落体运动的条件：①只受重力而不受其他任何力，包括空气阻力；②从静止开始下落．5．重力加速度g：①方向：总是竖直向下的；2，粗略计算可取g=10m/s2；②大小：g=9.8m/s③在地球上不同的地方，g的大小不同．g随纬度的增加而增大（赤道g最小，两极g最大），g随高度的增加而减小．例题精讲自由落体运动例1.如图所示，O点离水平地面的高度为H，A点位于O点正下方l处，某物体从O点由静止释放，做自由落体运动，落于地面O'点，则物体（）A．在空中的运动时间为B．在空中的运动时间为C．从A点到O'点的运动时间为D．从O点到A点的运动时间为例2.关于自由落体运动，下列说法正确的是（）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．物体在下落的过程中，每秒速度都增加9.8m/sD．物体的质量越大，下落时加速度就越大例3.如图所示，为了测定个人的反应速度，请甲同学用手指拿着一把直尺上端，尺的零刻度在下端，乙同学的手候在尺的零刻度处．当甲同学松开直尺，乙同学见到直尺下落，立即用手抓住直尺．另一同学丙也重复乙的做法，现记录乙和丙同学抓住尺的刻度值分别为20cm和24cm，下列说法中正确的是（）A．乙同学反应快B．丙同学反应快C．乙和丙同学反应一样快D．因时间未知，无法比较乙和丙同学反应速度例4.将一个小球从空中的O点以一定初速度竖直向上抛出，2s后物体的速度大小为20m/s，g取10m/s2，则小球此时（）A．在O点上方，向上运动B．在O点上方，向下运动C．在O点下方，向上运动D．在O点下方，向下运动竖直上抛运动知识讲解1．定义：物体以初速度v0竖直向上抛出后，只在重力作用下而做的运动，叫做竖直上抛运动．2．特点：（1）初速度：v0≠0；（2）受力特点：只受重力作用（没有空气阻力或空气阻力可以忽略不计）；（3）加速度：a=g，其大小不变，方向始终竖直向下．3．运动规律：取竖直向上为正方向，有：4．几个特征量：（1）上升的最大高度；（2）上升过程是下降过程的逆过程，因此具有对称性质点在通过同一高度位置时，上升速度与下落速度大小相等；上升到最大高度处所需时间t上和从最高处落回到抛出点所需时间t下相等，．例题精讲竖直上抛运动例1.关于竖直上抛运动，下列说法中正确的是（）A．上升过程是减速运动，加速度越来越小；下降过程是加速运动B．上升时加速度小于下降时加速度C．在最高点速度为零，加速度也为零D．无论在上升过程、下落过程、最高点，物体的加速度都是g例2.气球下挂一重物，以v0=10m/s的速度匀速上升，当到达离地面高h=175m处时，悬挂重物的绳子突然断裂，那么重物落地经历的时间和落地时的速度大小分别是（取g=10m/s2，空气阻力不计）（）A．5s，50m/s B．6s，60m/sC．7s，60m/s D．7s，70m/s例3.如图所示，一个小球从地面竖直上抛．已知小球两次经过一个较低点A的时间间隔为T A，两次经过较高点B的时间间隔为T B，重力加速度为g，则A、B两点间的距离（）A．B．C．D．匀速直线运动匀变速直线运动综合问题例题精讲匀变速直线运动综合问题例1.战机在平直跑道上由静止开始做匀加速运动，经时间t达到起飞速度v，则它在时间t内的位移为（）A．vt B．C．2v D．不能确定例2.中国首架空客A380大型客机在最大载重量的状态下起飞需要滑跑距离约3000m，着陆距离大约为2000m．设起飞滑跑和着陆时都是做匀变速直线运动，起飞时速度是着陆时速度的1.5倍，则起飞滑跑时间和着陆滑跑时间之比为（）A．3：2 B．1：1 C．1：2 D．2：1例3.一辆汽车从车站以初速度为零匀加速直线开去，开出一段时间之后，司机发现一乘客未上车，便紧急刹车做匀减速运动．从启运到停止一共经历t=10s，前进了15m，在此过程中，汽车的最大速度为（）A．1.5m/s B．3m/sC．3.5m/s D．4m/s速度-时间图象知识讲解对于速度-时间图象应把握如下三个要点．1．纵轴上的截距其物理意义是运动物体的初速度v0；2．图线斜率k=，其物理意义是运动物体的加速度a；斜率为正，表示加速度方向与所设正方向相同；斜率为负表示加速度方向与所设正方向相反；斜率不变，表示加速度不变．3．图线与时间轴所围成的“面积”表示物体在相应的时间内所发生的位移x，t轴上面的位移为正值，t轴下面的位移为负值．例题精讲速度-时间图象例1.某物体运动的v-t图象如图所示，下列说法正确的是（）A．物体在笫1s末运动方向发生变化B．物体在6s末返回出发点C．物体在第2s内和第3s内的加速度是相同的D．物体在1s末离出发点最远，且最大位移为0.5m例2.10．一质点自x轴原点出发，沿正方向以加速度a加速，经过t0时间速度变为v0，接着以-a加速度运动，当速度变为时，加速度又变为a，直至速度为时，加速度再变为-a，直到速度变为…其v-t图如图所示，则下列说法中正确的是（）A．质点一直沿x轴正方向运动B．质点将在x轴上一直运动，永远不会停止C．质点最终静止时离开原点的距离一定大于v0t0D．质点运动过程中离原点的最大距离为v0t0例3.一辆汽车在平直公路上做直线运动，某时刻开始计时，其的部分图象如图所示，则（）A．汽车做匀速直线运动，速度为8m/sB．汽车做匀减速直线运动，加速度大小为2m/s2C．汽车在前2s内的平均速度为7m/sD．汽车在前5s内的位移为15m追及与相遇问题知识讲解一、追及与相遇1．追及或相遇需要满足：两个物体在同一时刻处在同一位置．2．主要通过两物体运动的时间与位移关系进行求解．3．临界条件：当两个物体的速度相等即v1＝v2时，可能出现恰好追上、恰好避免相撞、相距最远、相距最近等情况．二、相遇问题1．同向运动的两物体追及即相遇．2．相向运动的物体，当各自发生的位移大小之和等于开始两物体的距离时即相遇．三、常见的类型及特点类型图象说明匀加速追匀速（1）t=t0以前，后面物体与前面物体间距增大（2）t=t0时，两物体速度相等，相距最远为x0+∆x(x0是开始追以前两物体之间的距离)．（3）t=t0以后，后面物体与前面物体间距减小．（4）能追及且只能相遇一次匀速追减速匀加速追匀减速匀减速追匀速（1）t=t0以前，后面物体与前面物体间距减小（2）当两物体速度相等时，即t=t0时刻：匀速追匀加速①若∆x =x0，则恰能追及，两物体只能相遇一次，这也是避免相撞的临界条件；②若∆x <x0，则不能追及，此时两物体最小距离为x 0-∆x③若∆x >x0，则相遇两次，设t1时刻∆x =x0，两物体第一次相遇，则t2时刻两物体第二次相遇匀减速追匀加速度例题精讲追及与相遇问题例1.a、b两物体从同一位置沿同一直线运动，它们的速度图像如图所示，下列说法正确的是（）A．a、b加速时，物体a的加速度等于物体b的加速度B．40秒时，a、b两物体相距最远C．60秒时，物体a追上物体bD．40秒时，a、b两物体速度相等，相距50m例2.甲、乙两辆汽车前后行驶在同一笔直车道上，速度分别为6.0m/s和8.0m/s，相距5.0m时前面的甲车开始以2.0m/s2的加速度做匀减速运动，后面的乙车也立即减速，为避免发生撞车A．2.7m/s2B．2.8m/s2C．2.3m/s2D．2.4m/s2例3.'A、B两车在同一直线上向右匀速运动，B车在A车前，A车的速度大小为v1=8m/s，B车的速度大小为v2=20m/s，如图所示．当A、B两车相距x0=28m时，B车因前方突发情况紧急刹车（已知刹车过程的运动可视为匀减速直线运动），加速度大小为a=2m/s2，从此时开始计时，求：（1）A车追上B车之前，两者相距的最大距离；（2）A车追上B车所用的时间；（3）从安全行驶的角度考虑，为避免两车相撞，在题设条件下，A车在B车刹车的同时也应刹车的最小加速度．'当堂练习单选题练习1.一质点在t=0时刻从坐标原点出发，沿x轴正方向做初速度为零，加速度大小为a1的匀加速直线运动，t=ls时到达x=5m的位置，速度大小为v1，此时加速度立即反向，加速度大小变为a2，t=3s时质点恰好回到原点，速度大小为v2，则（）A．a2=3a1B．v2=3v1C．质点向x轴正方向运动的时间为2sD．质点向x轴正方向运动最远到x=9m的位置练习2.一辆汽车在一段时间内的s-t图象如图所示，由图知（）A．在0～10s内，汽车做匀加速直线运动B．在10～30s内，汽车处于静止状态C．在10～30s内，汽车做匀速直线运动D．汽车在0～10s内的速度比30～40s内的速度大练习3.如图所示是某质点做直线运动的x-t图象，由图象可知（）A．质点一直处于运动状态B．图象表示了质点运动轨迹C．质点第5s内速度是2m/s D．质点前8s内位移是25m练习4.沿同一直线运动的甲、乙两物体，其位移-时间图象分别如图中直线a和抛物线b所示，其中t1，t2时刻图象有两个交点，由图可知（）A．乙物体做曲线运动B．在t2时刻，乙物体的速度小于甲物体的速度C．在t1～t2这段时间内两物体的平均速度速度相等D．t1～t2这段时间内乙物体的运动方向未改变练习5.如图是某物体做直线运动的v-t图象．下列说法中正确的是（）A．0～10s内物体做匀加速直线运动B．0～10s内物体做匀速直线运动C．t=0时物体的速度为0D．t=10s时物体的速度为15m/s练习6.如图为某运动物体的速度-时间图象，下列说法中，正确的是（）A．物体在2～4s内的位移为0B．物体在0～2s内的加速度是2.5m/s2，2～4s内加速度为零，4～6s内加速度是-10m/s2C．物体在4～6s内的平均速度为5m/sD．物体在0～6s内的路程为35m练习7.航空表演者从飞机上跳下，他从跳离飞机到落地的过程中沿竖直方向运动的v-t图象如图所示，关于表演者在竖直方向上的运动，下列说法正确的是（）A．0～t1内表演者的平均速度等于B．0～t1内表演者的加速度逐渐减小C．t1～t2内表演者的平均速度等于D．t1～t2内表演者的位移大于（t2-t1）练习8.某物体运动的v-t图象如图所示，下列说法正确的是（）A．物体在笫1s末运动方向发生变化B．物体在6s末返回出发点C．物体在第2s内和第3s内的加速度是相同的D．物体在1s末离出发点最远，且最大位移为0.5m练习9.一质点自x轴原点出发，沿正方向以加速度a加速，经过t0时间速度变为v0，接着以-a 加速度运动，当速度变为时，加速度又变为a，直至速度为时，加速度再变为-a，直到速度变为…其v-t图如图所示，则下列说法中正确的是（）A．质点一直沿x轴正方向运动B．质点将在x轴上一直运动，永远不会停止C．质点最终静止时离开原点的距离一定大于v0t0D．质点运动过程中离原点的最大距离为v0t0练习10.一辆汽车在平直公路上做直线运动，某时刻开始计时，其的部分图象如图所示，则（）A．汽车做匀速直线运动，速度为8m/sB．汽车做匀减速直线运动，加速度大小为2m/s2C．汽车在前2s内的平均速度为7m/sD．汽车在前5s内的位移为15m解答题练习1.'一竖直向上发射的模型火箭，在火药燃烧的2s时间内，具有3g的向上加速度，不计空气阻力，g取10m/s2．求当它从地面发射后：（1）它具有的最大速度；（2）它能上升的最大高度．'练习2.'在网上观看阿波罗探月计划的视频时，细心的小明从摄影图象中发现，火箭在托举飞船飞离发射塔架腾空而起时，身上不断地掉落一些碎片．那么，飞船发射时为什么会掉落碎片呢？据航天发射专家介绍，我国火箭上掉下的是给火箭保温用的泡沫塑料，而美国阿波罗火箭由于用的是液氢液氧超低温推进剂，火箭上结了冰，所以掉下的是冰块．已知火箭发射时可认为在做由静止开始的匀加速直线运动，经过30s上升了45km，重力加速度取g=10m/s2（1）求火箭上升的加速度；（2）若发射5s后有一冰块A脱落，不计空气阻力，求冰块脱落后经多长时间落地．'。
自由落体运动 优秀PPT
人民教育出版社出版
自 由 落 体 运 动
潘文月
物体下落快慢有 什么规律？重的 物体下落的快还 是轻的物体下落 的快？
验证猜想
重的物体下落的快 问题：物体下落的快慢与物体的轻
重有关吗？如果不是，影响物体下落 快慢的因素又是什么呢？
实验器材：
假设：与重力无 硬纸板、纸片关，可能与空气 阻力有关
h
根据h=½gt² ， g已知。
自由落体运动的实际应用
测反应 时间
测算井 底到地 面的高 度
利用频闪照片 测量某地的重 力加速度
小
结
自由落体运动的概念 自由落体运动的规律 自由落体加速度(重力P45 (3) (5)
结 论
自由落体运动是初速度为零的匀加速直 自由落体运动是初速度为零的匀加 线运动。 速直线运动，所以，匀变速直线运 同一地点一切物体下落的加速度都相同 动公式也适用于自由落体运动。 ，方向竖直向下,这个加速度叫做自由落 vt = g t vt = a t 体加速度，也叫做重力加速度，通常用 g a→g 1 1 2 表示，单位是 m/s² 。 h = gt 2 s = at
月球上一片羽毛由静止下落 花盆从阳台上掉下来 跳伞运动员从高空下落 把一个小钢球以一定速度向 下抛出
√ 近似 ×
×
×
探究实验——运动性质
打 点 计 时 器
从图中分析点迹的运动轨迹
分析实验
例如：用直尺判定点迹的 运动轨迹是直线运动
读取纸带上各点在不同 时间里距初始位置的位 移 x1、 x2、 x3 … … xn Δx＝at² 根据所给公式计算a,比 较是否是匀加速运动
相同物体不同时下落
结论：
如果物体只受重力作用
高中物理课件 第二章 第五节 自由落体运动
三、测重力加速度的方法：
1、利用打点计时器 2、频闪照相法 3、利用光电门 4、利用水龙头滴水法 5、单摆
光电计 时器
遮光条
三、测重力加速度的方法：
1、利用打点计时器 2、频闪照相法 3、利用光电门 4、利用水龙头滴水法 5、单摆
1、什么是自由落体运动？ 2、物体做自由落体运动的条件是什么？ 3、自由落体运动有什么特点？依据是什么？ 4、自由落体运动的规律如何？
D.小铁球在空气中由静止下落。
E.跳伞运动员在空中把伞打开后竖直向下的运动。
1、什么是自由落体运动？ 2、物体做自由落体运动的条件是什么？ 3、自由落体运动有什么特点？依据是什么？
4、自由落体运动的规律如何？
结论：
自由落体运动的特点是：匀加速运动， 加速度大小：g ≈10m/s2
结论：越靠近赤道，重力加速度越小 离地面越高，重力加速度越小
速度公式 位移公式
速度位移
匀变速直线运动
vt v0 at
x
v0t
1 2
at 2
a g
vt 2 v02 2ax
自由落体运动
vt gt
h 1 gt 2 2
vt 2 2gh
五
体
节
运
动
1、什么是自由落体运动？ 2、物体做自由落体运动的条件是什么？ 3、自由落体运动有什么特点？依据是什么？ 4、自由落体运动的规律如何？
强 化 训 练
例1 下列各种运动中，属于自由落体运动的是(
)
A.从竖直向上运行的气球上释放一个物体.
B.纸片由静止释放，在空气中下落.
C.小铁球在水中由静止下落
1.加速度的定义式: a v vt v0
t t
2.速度与时间的关系式: vt v0 at
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第五节 自由落体运动的规律【学习目标】掌握自由落体的特点及规律【自主学习】1、自由落体的特点：2、一切物体的自由下落的加速度都相同，叫 加速度，通常用g 表示，它的方向 ，地球表面上不同的地方，重力加速度的值略有不同。
【预习自测】1．做自由落体运动的物体，通过某一点时的速度为19.6m/s ，这时物体下落高度是多少？物体下落了多长时间？2.物体从距地面高度为1.25m 处开始做自由落体运动，物体下落到地面时的速度大小为多少？物体下落到地面所用时间为多少？（210s m g =）3一个物体从楼顶下落，在到达地面前最后1s 内下落的高度为楼高的167，求楼高？（210s m g =）【知识链接】【课堂探究】知识点一、基本概念问题：关于自由落体运动，下列说法正确的是（ ）A ．自由落体运动是竖直方向的匀加速直线运动B ．竖直方向的位移只要满足x1:x2:x3…=1：4：9…的运动就是自由落体C ．自由落体运动在开始连续的三个2 s 内的路程之比为1：3：5D ．自由落体运动在开始连续的三个1 s 末的速度之比为1：3：5课堂练习：1.甲球的重力是乙球的5倍，甲、乙分别从高H 、2H 处同时自由落下（H 足够大），下列说法正确的是（ ）A ．同一时刻甲的速度比乙大B ．下落1m 时，甲、乙的速度相同C ．下落过程中甲的加速度大小是乙的5倍D ．在自由下落的全过程，两球平均速度大小相等2．对下列关于自由落体运动的说法正确的是（ ）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知识点二、规律应用问题：1.一物体从塔顶自由落下，在到达地面之前的最后s 1内通过的位移是m 3.34，求塔的高度和下落的总时间。
课堂练习：一矿井深为125 m ，在井口每隔一定时间自由下落一个小球。
当第11个小球刚从井口开始下落时，第1个小球恰好到达井底，求：（1）相邻两个小球开始下落的时间间隔；（2）这时第3个小球和第5个小球相隔的距离。
（g=10 m/s 2 ）问题2.一只小球自屋檐自由下落，在0.25s 时间内通过高度为2m 的窗口，求窗口的顶端距屋檐多高？课堂练习：水滴由屋檐自由下落，当它通过屋檐下高为1.4m 的窗户时，用时0.2s ，不计空气阻力，（g=10m/s 2），求窗台下沿距屋檐的高度。
【要点突破】1．运动特点(1)初速度为零。
(2)加速度大小等于g ，加速度的方向竖直向下。
2．运动规律(1)速度公式：v ＝gt 。
(2)位移公式：h ＝12gt 2。
(3)速度位移关系式：v 2＝2gh 。
例1：某同学在实验室做了如图1－3－1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/s 2则小球开始下落的位置距光电门的距离为( )图1－3－1A ． 1 mB ．1.25 mC ．0.4 mD ．1.5 m解析：选B 小球通过光电门的时间很短，这段时间内的平均速度可看成瞬时速度v ＝x/t ＝5 m/s ，由自由落体运动规律可知h ＝v22g ＝1.25 m ，故B 正确。
3.可充分利用自由落体运动初速度为零的特点、比例关系及推论等规律解题。
(1)从运动开始连续相等的时间内位移之比为1∶3∶5∶7∶…。
(2)一段时间内的平均速度v ＝v 2，v ＝h t ，v ＝12gt 。
例2：一个小石块从空中a 点自由落下，先后经过b 点和c 点，不计空气阻力。
已知它经过b 点时的速度为v ，经过c 点时的速度为3v 。
则ab 段与ac 段位移之比为( )A ．1∶3B ．1∶5C ．1∶8D ．1∶9 解析：选D 由v ＝gt 可知，t ac ＝3t ab ，由h ＝12gt 2可得：h ab ∶h ac ＝t ab 2∶t ac 2＝1∶9，故D 正确。
【节末检测】一、选择题1．自由落体运动是（ ）A ．物体不受任何作用力的运动B ．物体在真空中的运动C ．加速度为g 的竖直下落运动D ．初速度为零，加速度为g 的竖直下落运动2．一物体从H 高处自由下落，经t s 落地,则当下落t ／3 时，离地高度为 （ ）A ．H ／３B ．H ／９ Ｃ．３H ／４ Ｄ．８H ／９3．一石块从地面上方高H 处自由落下，不计空气阻力，当它的速度大小等于着地时速度的一半时，石块下落的高度是A 、4HB 、83HC 、2HD 、43H 4．一个石子从高处释放，做自由落体运动，已知它在第1 s 内的位移大小是x ，则它在第3 s 内的位移大小是（ ） A ．5 x B ．7 x C ．9 xD ．3x 5．物体做自由落体运动，经过1 s 通过下落高度的中点，那么该物体开始下落的位置距地面的高度为( )A ．4.9 mB ．9.8 mC ．19.6 mD ．条件不足，无法计算二、计算题6．一个物体从45m 高的地方静止释放，做自由落体运动，（g 取10m/s2）求：（1）到达地面时的速度（2）下落最后1s 内的位移7．一个自由落下的物体在最后1 s 内落下的距离等于全程的一半，计算它降落的时间和高度？8．从离地500m 的空中自由落下一个小球，取g= 10m/s2，求：（1）经过多少时间落到地面；（2）从开始落下的时刻起，在第1s 内的位移、最后1s 内的位移；（3）落下一半时间的位移.9．从离地面80 m的空中自由落下一个小球，取g＝10 m/s2，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．高考理综物理模拟试卷注意事项：1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。
4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、单项选择题1．光滑水平面上放有一上表面光滑、倾角为α的斜面体A，斜面体质量为M、底边长为L，如图所示．将一质量为m、可视为质点的滑块B从斜面的顶端由静止释放，滑块B经过时间t刚好滑到斜面底端．此过程中斜面对滑块的支持力大小为F N，则下列说法中正确的是( )A．F N=mgcos αB．滑块下滑过程中支持力对B的冲量大小为F N tcos αC．滑块B下滑的过程中A、B组成的系统动量守恒D．此过程中斜面体向左滑动的距离为L2．如图，质量为1 kg的小物块从倾角为30°、长为2 m的光滑固定斜面顶端由静止开始下滑，若选初始位置为零势能点，重力加速度取10m/s2，则它滑到斜面中点时具有的机械能和动能分别是A．5 J，5 J B．10 J，15 JC．0，5 J D．0，10 J3．一带正电荷的粒子只在电场力作用下沿轴正方向运动，轴正半轴上的电势随位置变化的关系如图所示，则下列说法中正确的是A．处的电场强度均沿轴负方向B．该粒子在处的加速度大于在处的加速度C．该粒子从处到处的过程中做减速运动D．该粒子在处的电势能大于在处的电势能4．火星是太阳的类地行星，直径约为地球的53％，质量为地球的11％，地球绕太阳运动的半长轴记作1天文单位，火星绕太阳运动的半长轴1．52天文单位。
“火卫一”是火星的天然卫星。
下列说法正确的是A．月球绕地球做圆周运动的线速度比地球同步卫星的线速度大B．地球表面附近的近地卫星向心加速度是火星表面附近的近地卫星向心加速度的5倍C．火星绕太阳公转一周约为地球公转时间的两倍D．月球绕地球做圆周运动的半径为R1，周期为T1，“火卫一＂绕火星做圆周运动的半径为R2，周期为T2，则5．如图所示，在光滑的水平面上静止放一质量为m的木板B，木板表面光滑，左端固定一轻质弹簧。
质量为2m的木块A以速度v0从板的右端水平向左滑上木板B。
在木块A与弹簧相互作用的过程中，下列判断正确的是( )A．弹簧压缩量最大时，B板运动速率最大B．板的加速度一直增大C．弹簧给木块A的冲量大小为D．弹簧的最大弹性势能为6．根据氢原子的能级图，现让一束单色光照射到大量处于基态（量子数n=1）的氢原子上，受激的氢原子能自发地发出3种不同频率的光，则照射氢原子的单色光的光子能量为A．13．6eV B．3．4eV C．10．2eV D．12．09eV二、多项选择题7．如图所示，固定在同一水平面内的两平行长直金属导轨，间距为1m，其左端用导线接有两个阻值为4Ω的电阻，整个装置处在竖直向上、大小为2T的匀强磁场中。
一质量为2kg的导体杆MN垂直于导轨放置，已知杆接入电路的电阻为2Ω，杆与导轨之间的动摩擦因数为0. 5。
对杆施加水平向右、大小为20N的拉力，杆从静止开始沿导轨运动，杆与导轨始终保持良好接触，导轨电阻不计，重力加速度g=10m/s2。
则A．M点的电势高于N点B．杆运动的最大速度是10m/sC．杆上产生的焦耳热与两电阻产生焦耳热的和相等D．当杆达到最大速度时，MN两点间的电势差大小为20V8．质量为m的人造卫星在地面上未发射时的重力为G0，它在离地面的距离等于地球半径R的圆形轨道上运行时的(忽略地球自转) （）A．周期B．速度为C．动能为D．向心加速度为9．如图(a)所示，被称为“魔力陀螺”玩具的陀螺能在圆轨道外侧旋转不脱落，其原理可等效为如图(b)所示的模型：半径为R的磁性圆轨道竖直固定，质量为m的铁球(视为质点)沿轨道外侧运动，A、B分别为轨道的最高点和最低点，轨道对铁球的磁性引力始终指向圆心且大小不变，不计摩擦和空气阻力，重力加速度为g，则（）A．铁球绕轨道可能做匀速圆周运动B．铁球绕轨道运动过程中机械能守恒C．铁球在A点的速度必须大于D．轨道对铁球的磁性引力至少为，才能使铁球不脱轨10．如图所示，质量为M足够长的斜面体始终静止在水平地面上，有一个质量为m的小物块在受到沿斜面向下的力F的作用下，沿斜面匀加速下滑，此过程中斜面体与地面的摩擦力为零。
已知重力加速度为g，则下列说法正确的是（）A．斜而体对地面的压力大小等于(m+M)gB．斜面体给小物块的作用力大小小于mgC．若将力F撤掉，小物块将匀速下滑D．若将力F的方向突然改为竖直向下，小物块仍做加速运动三、实验题11．在实验《探究物体的加速度与力、质量的关系》中，某小组同学采用了如图1所示的装置.(1)在本实验中，先保持质量不变，探究加速度与力的关系；再保持力不变，探究加速度与质量的关系。