物理必修1 1.7《对自由落体运动的研究》课件1

欢迎进入物理课堂 7 对自由落体运动的研究 1 初速度为零的匀变速直线运动的规律 1 速度变化的规律 vt 2 位移变化规律x 答案 1 at 2 at2 2 初速度为零的匀变速直线运动的特点 从运动开始计时 1 1T末 2T末 3T末 的速度之比 2 1T内 2T内 3T内 的位移之比 3 第一个T内 第二个T内 第三个T内 的位移之比 4 通过连续相同的位移所用的时间之比 一 自由落体运动1 定义 物体只在作用下从开始下落的运动 2 物体做自由落体运动的条件 1 物体只受作用 2 物体的等于零 3 运动性质 自由落体运动是初速度为零的运动 4 空气中下落 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做是做运动 重力 静止 重力 初速度 匀加速直线运动 自由落体 二 伽利略对自由落体运动的研究1 提出了一种新的观点 重物与轻物下落得 2 伽利略的科学猜想与假说落体运动应该是一种最简单的变速运动 速度应该是变化的 即v t h t2 3 伽利略的理想斜面实验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和 1 斜面倾角一定时 小球做运动 2 改变小球的质量 只要倾角一定 小球加速度都是的 3 增大斜面倾角 小球加速度 4 将斜面倾角外推到 90 时的情况 小球自由下落 认为小球仍会做运动 从而得到了落体运动的规律 同样快 均匀 位移 所用的时间 匀加速直线 相同 增大 匀变速直线 三 自由落体加速度1 定义 物体做自由落体运动时的加速度 叫做加速度 即重力加速度2 方向 竖直 3 大小 在地球表面其大小随纬度的增加而增大 通常情况下取g 9 8m s2 有时也可以取g 自由落体 向下 10m s2 一 对自由落体运动及重力加速度的理解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 是一种理想化的运动模型 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 当空气阻力比重力小得多 可以忽略时 物体的下落可以当做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 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 2 大小 与地球上的位置及距地面的高度有关 在地球表面上 重力加速度随纬度的增加而增大 在赤道处重力加速度最小 在两极处重力加速度最大 但差别很小 在地面上的同一地点 随高度的增加 重力加速度减小 在一般的高度内 可认为重力加速度的大小不变 在一般的计算中 可以取g 9 8m s或g 10m s2 3 方向 竖直向下 由于地球是一个球体 所以各处的重力加速度的方向是不同的 5 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 斜率是k g k是在数值上等于重力加速度的大小 重力加速度的方向为竖直向下 而非垂直地面向下 它的方向可以用重垂线来确定 1 关于自由落体运动的加速度g 下列说法正确的是 A 同一地点轻重物体的g值一样大B 北京地面的g值比上海地面的g值略大C g值在地面任何地方都一样D g值在赤道处大于在南北两极处 解析 同一地点不同物体下落的重力加速度g值相等 g值随纬度的增加而增加 即赤道处最小 南北两极处最大 答案 AB 2 关于自由落体运动 下列说法正确的是 A 自由落体运动是竖直方向上的匀加速直线运动B 竖直方向上的位移只要满足x1 x2 x3 1 4 9 的运动就是自由落体运动C 自由落体运动在开始连续的三个2s内的位移之比为1 3 5D 自由落体运动在开始连续的三个1s末的速度之比为1 3 5 解析 自由落体运动是竖直方向上初速度为0的匀加速直线运动 在连续相等时间T内的位移之比为1 3 5 7 在1T 2T 3T 时刻的速度之比为1 2 3 答案 AC 2010年徐汇区期末测试 关于自由落体运动 以下说法正确的是 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的竖直向下的匀加速直线运动C 物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫自由落体运动D 当空气阻力的作用比较小 可以忽略不计时 物体自由下落可视为自由落体运动 解析 自由落体运动是物体只在重力作用下从静止开始下落的运动 它是一种初速度为零 加速度为g的匀加速直线运动 如果空气阻力的作用比较小 可以忽略不计 物体的自由下落可以看做自由落体运动 所以B C D正确 A不正确 答案 BCD 1 1 下列各运动中属于自由落体运动的是 A 在沿水平方向飞行着的飞机上释放一个物体B 纸片由静止释放 在空气中下落C 小铁球由静止下落 空气阻力忽略不计D 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 解析 在沿水平方向飞行着的飞机上释放一个物体 由于惯性具有水平初速度 不是自由落体 故A错 纸片由静止释放 在空气中下落 空气阻力对其影响较大 故B错 小铁球由静止下落 空气阻力忽略可看做自由落体运动 故C对 水龙头上滴落的水滴所受的空气阻力与重力相对来说可忽略不计 认为只受重力作用 故D对 故正确答案为CD 答案 CD 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1m的窗户的上 下沿 如右图所示 问 g 10m s2 1 此屋檐离地面多少米 2 滴水的时间间隔是多少 答案 1 3 2m 2 0 2s 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 是匀变速直线运动的一个特例 因此所有匀变速直线运动的规律都适用于自由落体运动 2 1 从某电塔塔顶附近的平台处释放一个小球 不计空气阻力和风的作用 小球自由下落 若小球在落地前的最后2s内的位移是80m 则该平台距地面的高度是 m 该小球落地时的瞬时速度大小是 m s g取10m s2 答案 12550 在研究物体仅在重力作用下运动的实验中 打点计时器所用电源的频率为50Hz 实验中得到一条点迹清晰的纸带 把一个点记作O 另选连续的4个点A B C D作为测量点 每两个测量点之间有4个实际打出的点 如右图所示 图中所标数据是各测量点到O点的距离 单位 mm 那么物体做什么运动 加速度为多少 3 1 某同学用下列方法测定重力加速度 1 让水滴落在盘中时 仔细调整水龙头的阀门 使第一滴水刚落入盘中听到响声的瞬间 第二滴水滴正好从阀门口处开始下落 2 当听到水滴落进盘中的某次响声开始计时 并数 0 以后每听到一次响声 依次数 1 2 3 直到数到 50 按下停表按钮 停表上显示的时间为20 0s 3 用米尺测量出水龙头阀门口到盘子的距离为78 24cm 根据上述实验过程及所得数据 计算重力加速度的值为 m s2 答案 9 78 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 C 2 甲物体的质量是乙物体质量的3倍 它们在同一高度同时自由下落 则下列说法中正确的是 A 甲比乙先着地B 甲比乙的加速度大C 甲与乙同时着地D 甲与乙速度一样大 解析 由于甲 乙在同一地方 它们下落的加速度均为当地的重力加速度g 故B错 D对 又由于甲 乙从同一高度同时落下 据h gt2得 两物体同时落地 A错 C对 答案 CD 3 做自由落体运动的小铁球 第6个0 6s经过的位移是第1个0 6s经过的位移的倍数为 A 6B 9C 11D 36 解析 自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动 连续相等时间内的位移之比为1 3 5 2n 1 当n 6时 2n 1 11 所以第6个0 6s内的位移是第1个0 6s内位移的11倍 C正确 答案 C 4 从空中自由下落一个物体 它经过一幢三层建筑物的每一层时都用了0 5s的时间 已知最上一层的高度h1 3 75m 求其余两层的高度 g 10m s2 答案 6 25m8 75m 自上而下 5 从静止于160m高空的气球上自由落下一物体 此物体下落2s后张开降落伞匀速下落 问物体共经历多长时间落到地面 g取10m s2 答案 9s 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全