2-5 自由落体运动(刘)

同一地点 ①在地球上同一地点，一切物体自由下 在地球上同一地点， 落的加速度g都是相同的 落的加速度 都是相同的
②重力加速度的方向: 重力加速度的方向
总是竖直向下
③在地球上不同地方，g的大小是不同的 在地球上不同地方， 的大小是不同的 不同地方
g赤道 =9.780m/s2 g北京 =9.801m/s2 g北极 =9.832m/s2
注意：观察实验 注意：
得出结论
抽气后， 抽气后，就排除了 空气阻力 的影响
抽成真空，情况会怎样 抽成真空，情况会怎样?
现象： 现象：真空中不同的物体下落快慢相同 牛顿管实验 结论： 结论：真空中物体下落快慢与质量无关
一、自由落体运动
1、定义： 、定义： 物体只在重力作用下从静止开始下落的运动 物体只在重力作用下从静止开始下落的运动 只在重力作用下从静止 ①V0=0 2、特点： ②只受重力 、特点： ③轨迹是一条竖直直线 3、性质：？它是不是初速度为零的匀加速 、性质： 它是不是初速度为零的 初速度为零的匀加速
根据V－ 图象 计算加速度。 图象， 根据 －t图象，计算加速度。
２、如何求加速度？ 如何求加速度？
0 x1 1 x2
2
2 x3 X1 3.96
2 2
3 x4 X2 5.46
4 x5 X3 7.12 X4
5 x6 X5
6 X6
∆x = aT
8.58 10.18 11.74
( x4 + x5 + x6 ) − ( x1 + x2 + x3 ) x5 − x2 = 3aT a = 2
例5、水滴从屋檐自由落下，当它通过屋檐 、水滴从屋檐自由落下， 下高为1.4m的窗户时，用时 的窗户时， 下高为 的窗户时 用时0.2s，空气阻 ， 力不计， 力不计，取g=10m/s2，求此窗户离屋檐距 离？ 1.8m
1 h = gt 2
2
1 2 h + 1 .4 = g (t + 0 .2 ) 2
例3、一个物体从楼顶下落，在到达地面 、一个物体从楼顶下落， 前最后1s内下落的高度为楼高的 内下落的高度为楼高的7/16，求： 前最后 内下落的高度为楼高的 ， 楼高？ 物体落地时速度？ ①楼高？②物体落地时速度？ 78.4m 39.2m/S 例4、为了求出塔的高度，从塔顶自由下 、为了求出塔的高度， 落一石子，除了需要知道重力加速度以外， 落一石子，除了需要知道重力加速度以外， AC 还需知道下面哪一项（ 还需知道下面哪一项（ ） A、石子落至地面所经历的时间 、 B、最初 内石子的位移 、最初1s内石子的位移 C、最后 内石子的位移 、最后1s内石子的位移 D、第1s末的速度和第 末的速度 末的速度和第2s末的速度 、 末的速度和第
5 4 3 2
1
作业布置： 作业布置： P.45 问题与练习 2、3、4 、 、
x2 − x1 = aT x4 − x1 = 3aT 2 x5 − x2 = 3aT 2 2 x3 − x2 = aT x6 − x3 = 3aT 2 2 x4 − x3 = aT ( x4 + x5 + x6 ) − ( x1 + x2 + x3 ) 2 x5 − x4 = aT a = 2 2 9T x6 − x5 = aT 9.69m/s2
直线运动？怎样来研究？ 直线运动？怎样来研究？
实验5 实验5：研究自由落体运动
实验装置 怎样处理数据？ 怎样处理数据？
纸带 打点计时器
夹子 重物
１、是不是匀加速直线运动？ 是不是匀加速直线运动？
0 x1 1 x2 2 x3 3 x4
2
4 x5
5 x6
6
∆x = aT
x2 − x1 = x3 − x2 = x4 − x3 = x5 − x4
t=0.6s h=1.8m
长为L 例6、如图所示，悬挂的直杆 长为 1=1m， 、如图所示，悬挂的直杆AB长为 ， 在距其下端h=0.8m处，有一长为 2=1.4m的无 在距其下端 处 有一长为L 的无 底圆筒CD，若将悬线剪断让直杆自由下落。 底圆筒 ，若将悬线剪断让直杆自由下落。空 气阻力不计， 取 气阻力不计，g取10m/s2。求： 直杆B端到达圆筒 点时的速度？ 端到达圆筒C点时的速度 ⑴直杆 端到达圆筒 点时的速度？ A 直杆A端到达圆筒 点时的速度？ 端到达圆筒D点时的速度 ⑵直杆 端到达圆筒 点时的速度？ L1 直杆穿过圆筒所需的时间？ ⑶直杆穿过圆筒所需的时间？
是什么因素影响使物体下落有快有慢呢? 是什么因素影响使物体下落有快有慢呢 即影响物体下落运动的快慢原因是什么呢? 即影响物体下落运动的快慢原因是什么呢
空气阻力是影响物体 下落运动快慢的原因
如果设法排除空气阻力对物体下落 运动的影响，情况应如何呢？ 运动的影响，情况应如何呢？
实验4： 也称牛顿管) 实验 ：毛钱管 (也称牛顿管 也称牛顿管
自由落体运动
物体下落运动是一种常见的运动
举实例: 举实例
提出问题： 提出问题：
不同的物体，下落的快慢是否相同？ 不同的物体，下落的快慢是否相同？ 是重的物体下落快？ 是重的物体下落快？ 还是轻的物体下落快？ 还是轻的物体下落快？
探究影响物体下落运动快慢的因素： 探究影响物体下落运动快慢的因素： 下落运动快慢的因素
x6 − x3 = 3aT
9T
2
x4 − x1 = 3aT
9.69m/s2
根据V－ 图象 计算加速度。 图象， 根据 －t图象，计算加速度。
一、自由落体运动
1、定义： 、定义： 物体 只在重力作用下 从 静止 开始下落的运动 只在重力作用下 ①V0=0 2、特点： ②只受重力 、特点： ③轨迹是一条竖直直线 3、性质： 、性质： 初速度为零的 初速度为零的匀加速直线运动 4、自由落体加速度 g （也称重力加速度） 也称重力加速度） 、
实验1: 实验1:
一大粉笔头和一小纸片同时从同一地点下落,谁先落地? 一大粉笔头和一小纸片同时从同一地点下落,谁先落地? 粉笔头笔头和一大纸团同时从同一地点下落, 一小粉笔头和一大纸团同时从同一地点下落,谁先落 地?
实验3: 实验3: 同样重的纸片和纸团从同一地点下落又如何呢? 同样重的纸片和纸团从同一地点下落又如何呢?
11 一矿井深125m，在井口每隔 ， 一矿井深 一定时间自由下落一个小球， 一定时间自由下落一个小球， 当第11个小球刚从井口下落时 当第 个小球刚从井口下落时 个小球恰好到井底， ，第1个小球恰好到井底，则 个小球恰好到井底 相邻两小球下落的时间间隔为 多大?这时第 个小球与第5个 这时第3个小球与第 多大 这时第 个小球与第 个 小球相距多少米?取 小球相距多少米 取g=10m/s2 0.5s 35m
B h C L2 D
小球从竖直砖墙某位置静止释放， 小球从竖直砖墙某位置静止释放，用频闪照相机在同 一底片上多次曝光，得到了图中1、 、 、 、 一底片上多次曝光，得到了图中 、2、3、4、5…所示 所示 小球运动过程中每次曝光的位置。 小球运动过程中每次曝光的位置。频闪照相机的频闪 周期为T，每块砖的厚度为d。根据图中的信息， 周期为 ，每块砖的厚度为 。根据图中的信息，下列 判断正确的（ 判断正确的（ BC ） A．位置“1”是小球释放的初始位置 ．位置“ 是小球释放的初始位置 B．小球下落的加速度为 ． C．小球在位置“3”的速度为 ．小球在位置“ 的速度为 D．小球在位置“5”的速度为 ．小球在位置“ 的速度为
例2、关于自由落体运动的加速度 ，下 、关于自由落体运动的加速度g， 列说法正确的是（ 列说法正确的是（ B ） A、重的物体g大 、重的物体 大 B、同一地点，轻、重物体的 值一样大 重物体的g值一样大 、同一地点， C、g值在地球上任何地方都一样大 、 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 、 值在赤道处大于北极处
地理纬度越高 g 值越大 地质密度越大 g 值越大 海拔高度越高 g 值越小
一般计算中： 一般计算中：g =9.8m/s2 粗略计算中： 粗略计算中：g =10m/s2
5、自由落体运动的速度和位移公式 、
匀变速直线运动的 自由落体运动的
g V=V0+at X=V0t+
2 2
V= gt h=
2
1 2 g at 2
1 gt 2
2
g V - V0 =2aX
V = 2gh
例1、关于自由落体运动，下列说法正 、关于自由落体运动， 确的是（ 确的是（ B C D ）
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 的 、自由落体运动是初速度为零、加速度为g的 竖直向下的匀加速直线运动 C、物体只在重力作用下从静止开始下落的运动 、 叫自由落体运动 D、当空气阻力的作用比较小、可以忽略不计时， 、当空气阻力的作用比较小、可以忽略不计时， 物体由静止开始下落的运动可看作自由落体 运动
xn + xn +1 求出各点的瞬时速度， 求出各点的瞬时速度， 或用 vn = 作出V－ 图象 2T 作出 －t图象
２、如何求加速度？ 如何求加速度？
0 x1 1 x2
2
2
2 x3 X1 3.96
3 x4 X2 5.46
4 x5 X3 7.12 X4
5 x6 X5
6 X6
∆x = aT
8.58 10.18 11.74