2019-2020年高考物理 自由落体运动学案.doc

2019-2020年高考物理 自由落体运动学案一、学习目标1.认识自由落体运动，知道影响物体下落快慢的因素，理解自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。2.能用打点计时器或其他实验仪器得到相关的运动轨迹并能自主进行分析。3.知道什么是自由落体的加速度，知道它的方向，了解在地球上的不同地方，重力加速度大小不同。4.掌握如何从匀变速直线运动的规律推出自由落体运动规律，并能够运用自由落体规律解决实际问题。5.初步了解探索自然规律的科学方法，重点培养实验能力和推理能力。二、 回答问题1、为什么有时重的物体下落快，轻的物体下落慢？为何会出现这种现象呢?2、自由落体运动是一种什么样的运动？匀速直线运动 ? 匀加速直线运动? 怎么证明？三、课前预习1.自由落体运动：物体只在重力作用下从静止开始的下落运动叫_。这种运动只有在_中才能发生；在有空气的空间中，如果空气阻力的作用_，物体的下落也可以看成自由落体运动。2.物体做自由落体运动需要满足两个条件 和 。因此自由落体运动是_的 运动。3.自由落体加速度又叫做 ，用符号 表示。在地球上不同的地方，g的大小是不同的：1、纬度越高，g越 ；2、同一纬度，高度越大，g越 。一般的计算中可以取9.8m/s2或10m/s2，如果没有特殊说明，都按 m/s2计算。重力加速度的方向 4.自由落体运动的速度时间关系是 ；位移与时间关系是 ；位移与速度的关系是 。四、例题分析例1、关于自由落体运动，下列说法正确的是（ ）A. 物体做自由落体运动时不受任何外力的作用B. 在空气中忽略空气阻力的运动就是自由落体运动C. 自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动D. 不同物体做自由落体时其速度变化的快慢是不相同的【解析】做自由落体运动的物体只受重力，A错；忽略空气阻力，还需要初速度为零，B错；C正确 ；不同物体做自由落体运动的运动规律是完全一样的，所以加速度是一样的，当然速度变化快慢是一样的。D错。【答案】C例2、甲物体的重力比乙物体的重力大5倍，甲从H m高处自由落下，乙从2H m高处同时自由落下以下几种说法中正确的是（）、A两物体下落过程中，同一时刻甲的速率比乙大B下落l s末，它们的速度相等C各自下落l m它们的速度相等D下落过程中甲的加速度比乙大【解析】因为甲乙都是自由落体运动，所以运动规律完全一样，D错；因为是同时下落，根据可知同一时刻甲乙的速率一样大，A错，B正确；根据知C正确；【答案】BC【变试训练】在忽略空气阻力的情况下，让一轻一重的两块石块从同一高度同时自由下落，则关于两块石块的运动情况，下列说法正确的是（ ）A重的石块落得快，先着地B轻的石块落得快，先着地C在着地前的任一时刻，两块石块具有相同的速度、相同的位移、相同的加速度D两块石块在下落段时间内的平均速度相等例3、从某一高塔自由落下一石子，落地前最后一秒下落的高度为塔高的7/16，求塔高。【解析】方法一：画出石子的运动草图。设石下落的总时间为t，塔高为H，则下落距离为塔高的9/16时经过时间（t-1），根据自由落体运动的位移公式： 解、两式得：t=4s H=80m方法二：设石子落地前最后一秒的初速度为V，则落体瞬间的速度为V+g根据有：解、得：V=30m/s，H=80m方法三：画出物体做自由落体运动的图象，如图所示。三角形OMN的面积表示石子在前t-1秒内下降的高度。大三角形的面积表示塔高。根据面积比等于相似比的平方，应有： 得：t=4s 再根据 得：H=80m。【答案】80m【点评】由于本章公式多，解题方法很多，通过本题体会一题多解的思路，既锻炼了应用公式的能力，又体会到学习物理的方法。并且要会应用图象解决物理问题的思维方法。【变试训练】物体从高h处自由下落，它落到地面前的1s内共下落了35m，求物体下落的高度及下落的时间。五、巩固练习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2关于重力加速度的说法中正确的是（ ）A重力加速度表示自由下落的物体运动的快慢B重力加速度表示自由下落物体运动速度变化的大小C重力加速度表示自由下落物体运动速度变化的快慢D轻物体和重物体的重力加速度不同，所以重的物体先落地3甲、乙两物体分别从10m和20m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1/2B.落地的时间甲是乙的2倍 C.下落1s时甲的速度与乙的速度相同 D.甲、乙两物体在最后1s内下落的高度相等4图1所示的各vt图象能正确反映自由落体运动过程的是（ ） 5从某高处释放一粒小石子，经过1s从同一地点再释放另一粒小石子，则在它们落地之前，两粒石子间的距离将 （ ）A.保持不变 B.不断增大C.不断减小 D.有时增大，有时减小6质量为2kg的小球从离地面80m空中自由落下，g=10m/s2，求1、经过多长时间落地？2、第一秒和最后一秒的位移。3、下落时间为总时间的一半时下落的位移。7人从发现问题到采取相应行动所用的时间称为反应时间，该时间越小说明人的反应越灵敏，反应时间可用自由落体运动来测试：请一同学用两个手指捏住直尺的顶端，你用一只手在直尺下端做捏住直尺的准备，但手不能碰到直尺，记下这时手指在直尺上的位置。当看到那位同学放开直尺时，你立即捏住直尺，测了直尺下落的高度为10 cm ，那么你的反应时间是多少？【能力拓展】1. 两个物体用长L9.8 m的细绳连接在一起，从同一高度以1 s的时间差先后自由下落，当绳子拉紧时，第二个物体下落的时间是多少?2. 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/s2 ）【课后作业】 为了测出井口到里水面的深度，让一个小石块从井井口落下，经过2s后听到石块落到水里的声音。求井口到水面的大约深度（不考虑声音传播所用的时间 )