《2018版 第3章 第3節(jié) 勻變速直線運動實例》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《2018版 第3章 第3節(jié) 勻變速直線運動實例（9頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、2021版第3章第3節(jié)勻變速 直線運動實例——自由落體運 動 勻變速直線運動實例 自由落體 運動 ［先填空］ 1. 自由落體運動的特點 ⑴定義：物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動. (2) 條件：①物體的初速度為零. ② 物體只受重力作用. ⑶性質：自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動. 2. 自由落體運動的加速度 ⑴重力加速度：物體自由下落時的加速度來自地球和物體之間的萬有引力, 因此又稱為重力加速度?符號是g,單位是m/s2. ⑵方向：豎直向下. (3) 大?。阂话阌嬎銜r，g取_m/s2，估算時，g取10_m/s2. ［再判斷］ 1 ?在空氣中忽

2、略空氣阻力的運動就是自由落體運動.(X) 2?自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動.(V) 3?在同一地點，質量不同的物體，重力加速度不相同.(X) ［后思考］ 1將羽毛和金屬片這些不同的物體放入有空氣的玻璃管中，讓它們同時下 落，下落的快慢不同，是什么原因造成的？ ［提示】 物體在空氣中下落時"受自身重力和空氣阻力的影響，不同物體 在空氣中下落的快慢不同，是因為所受空氣阻力的影響不同. 2?輕、重不同的物體做自由落體運動時，下落一樣快嗎？重力加速度與物 體的質量有關嗎？ 【提示】 一樣快，在同一地點，不同物體的自由落體運動加速度都相同， 與質量無關. ［合作

3、探討］ 如圖3-3-1所示，在有空氣的玻璃管中，金屬片比羽毛下落得快，在抽掉空 氣的玻璃管中，金屬片和羽毛下落快慢相同. 圖 3-3-1 探討1：只受重力作用時，物體下落快慢有什么規(guī)律. 【提示】 物體下落快慢相同. 探討2：空氣中的落體運動在什么條件下可看作自由落體運動？ 【提示】 當空氣的阻力作用可以忽略時. ［核心點擊］ 1自由落體運動是一種理想化物理模型 (1) 物體在空中下落時總是或多或少地要受到空氣阻力的作用，嚴格地說， 自由落體運動只能在沒有空氣的空間才能發(fā)生. ⑵生活中從靜止開始的落體運動，假設滿足空氣阻力遠小于重力的條件， 物體的實際運動可近似看作自

4、由落體運動?這種理想化運動模型的建立忽略了 次要因素一空氣阻力，突出了主要因素一重力. 2?自由落體運動的加速度 (1) 在同一個地點，所有做自由落體運動的物體的加速度都相同. (2) 在地球外表上各處的重力加速度不同.重力加速度隨緯度的增加而增大, 赤道處的重力加速度最小. (3) 在地球外表上同一地點，重力加速度隨高度的增加而減小，在一般的高 度內，可認為重力加速度的大小不變. (4) 重力加速度的方向總是豎直向下. 1關于自由落體運動，以下說法錯誤的選項是() A?物體豎直向下的運動一定是自由落體運動 B?自由落體運動是初速度為零、加速度為g的豎直向下的勻加速直線運動

5、 C?物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動叫自由落體運動 D?當空氣阻力的作用比擬小且可以忽略不計時，物體自由下落可視為自由 落體運動 ［解析】自由落體運動是物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動，它 是一種初速度為零、加速度為g的勻加速直線運動.假設空氣阻力作用比擬小， 可以忽略不計，物體的自由下落也可以■成自由落體運動.所以選項A錯，B、 C、D正確. 【答案】A 2 ?關于自由落體運動，以下說法正確的選項是 () 【導學號：21862021】 A?質量大的物體做自由落體運動時的加速度大 B?從水平飛行著的飛機上釋放的物體將做自由落體運動 C?雨滴下落的過程是自由落

6、體運動 D?從水龍頭上滴落的水滴的下落過程，可近似看做自由落體運動 【解析】所有物體在同一地點的重力加速度相等與物體的質量大小無關， 應選項A錯誤；從水平飛行著的飛機上釋放的物體，由于慣性而具有水平初速 度，不是做自由落體運動，應選項B錯誤；雨滴下落的過程所受空氣阻力與速 度大小有關"速度增大時阻力增大■雨滴的速度增大到一定值時，阻力與重力相 比不可忽略，不能認為是自由落體運動，應選項C錯誤；水龍頭上滴落的水滴 所受空氣阻力與重力相比可忽略不計，可認為只受重力作用，應選項D正確. 【答案】D 3?(多項選擇)關于重力加速度的說法中，正確的選項是 () A?重力加速度g是標量，只

7、有大小沒有方向，通常計算中g取9.8 m/s2 B?在地面上不同的地方，g的大小不同，但它們相差不是很大 C?在地球上同一地點，一切物體在自由落體運動中的加速度都相同 D.在地球上的同一地方，離地面高度越大重力加速度g越小 【解析】 重力加速度是矢量,方向豎直向下，與重力的方向相同.在地球 外表,不 同的地方,g 的大小略有不同, 但都在 9.8 m/sz 左右,所以選項 A 錯誤， 選項B正確；在地球外表的同一地點，g的值都相同，但隨著高度的增大，g的 值逐漸變小，所以選項C、D正確. 【答案】 BCD 判斷下落物體的運動是否為自由落體運動的方法 1 ?如果題目中直接給出物

8、體由靜止開始自由下落或忽略空氣阻力等提示條 件時，可將下落的運動■成自由落體運動. 2 .對于有空氣阻力影響的落體運動，如果空氣阻力遠小于重力，可把物體 的下落運動近似看作自由落體運動. 3.假設只是給出的空氣阻力很小，那么不能認為物體由靜止開始的下落運 動一定就是自由落體運動，因為可能重力也很小，空氣阻力不能忽略. 自由落體運動的規(guī) 律 ［先填空］ 1?自由落體的運動規(guī)律 ⑴速度公式：vt=gt. 1 (2) 位移公式：h=2gt2. (3) 速度與位移關系式：v2=2gh. 2?自由落體運動規(guī)律探索的回眸 （1） 亞里士多德的觀點：物體下落速度與重

9、力成正比，即重物比輕物下落得 快. （2） 伽利略關于自由落體運動規(guī)律的探索 ① 問題：推理否認了亞里士多德關于重物比輕物下落得快_（選填“快"或 “慢"）的論斷. ② 猜測：自由落體運動是勻變速直線運動. ③ 數(shù)學推理：如果加速度為常數(shù)，落體的位移h與下落時間的二次方，即h 與t成正比. ④ 間接實驗：小球在斜面上做勻變速直線運動，在傾角變大時其運動性質 不變. ⑤ 合理外推：當傾角為90。（小球自由下落）時，小球仍做勻變速直線運動. （3） 伽利略研究自然規(guī)律的科學方法是數(shù)學推理和實驗研究相結合探索自然 規(guī)律的科學方法. ［再判斷］ 1 ?在自由落體運動過程中，不同質量的

10、物體運動規(guī)律相同.（V） 2?質量大的物體，受到引力大，落地時速度也大.（X） 3?伽利略對自由落體運動的觀點，我們在日?，F(xiàn)象中不能看到.（V） ［后思考］ 1 ?如果忽略空氣阻力的影響，為什么質量不同的物體，在同一高度由靜止 下落必定同時落地？ 【提示】 忽略空氣阻力的影響，物體都做自由落體運動，由h=2gt2 可知, 下落時間相同. 2?做自由落體運動的物體在空中下落的時間由什么決定？ 【提示】由h = 2gt2知t=「. ：' 2h ,所以物體在空中卜落的時間由高度決定. ［合作探討］ 從人發(fā)現(xiàn)情況到采取行動所經(jīng)歷的時間，稱為反響時間?如圖3-3-2所示， 讓甲同學在

11、乙同學的大拇指與食指之間的正上方捏住一把直尺，乙同學的大拇 指與食指之間的距離保持在3 cm?在沒有任何預示的前提下，甲同學突然放開直 尺，乙同學盡快用手指夾住. 圖 3-3-2 探討1：甲同學放開直尺后，直尺做什么運動？ 【提示】 自由落體運動. 探討2：如何計算乙同學的反響時間? 【提示】根據(jù)直尺下落的高度h算出反響時間t.即h 務 那么e g ［核心點擊］ 1自由落體運動的規(guī)律及重要推論 自由落體運動是初速度為零、加速度為g的勻加速直線運動，根據(jù)勻變速 直線運動的公式，可得出自由落體運動的根本規(guī)律和常用的重要推論: 勻變速直線運動 的規(guī)律和推論 自由落

12、體運動 的規(guī)律和推論 速度公式 vt=vo+at v=g 位移公式 s=v0t+1at2 ,1 h=2gt2 速度-位移公式 V}—V2=2as Vj=2gh 推論1 —t Vo+V# v =2-廿 —t V v =2-扌 推論2 As=aT2 Ah=g/2 (1) 物體在時刻t、2t、3t、…、nt的速度之比 V］ ： v2 ： v3 ：…：v”=1 ： 2 ： 3 ：???： n (2) 物體在時間t、2t、3t、…、nt內通過的位移之比 S1 ： s2 ： s3 ： ?: sn = l2 ： 22 ： 32 ： ?: n2 (3) 連續(xù)

13、相等的時間內，物體通過的位移之比 s : s : s :…:S"=1 ： 3 ： 5 :???： (2n—1)? I ii in N (4) 物體通過位移s、2s、3s、…、ns所需的時間之比 t1 ： t2 ： t3 ： ?: tn= q:亞:-品：? ??: . (5) 物體通過連續(xù)相等的位移所需的時間之比 片：t2 ： t3 ：…：tn^ji : (Q—\/1) : (\：3_、:2):…：(Jn_ ：n_1)? 4?(多項選擇)甲物體的質量是乙物體質量的2倍，甲從H高處自由落下， 乙從2H高處與甲同時自由下落，下面的說法中正確的選項是() A?兩物體下落過程中，同一時刻

14、甲的速度比乙的速度大 B.下落過程中，下落1 s時，它們的速度相同 C?下落過程中，各自下落1 m時，它們的速度相同 D?下落過程中，甲的加速度比乙的大 【解析】 由于甲和乙都同時做自由落體運動，它們的運動規(guī)律相同，所以 在落地前的同一時刻它們的速度應該相等?在同一地方做自由落體運動加速度為 重力加速度，與物體質量無關? 【答案】BC 5?—條懸鏈長6.75 m,從懸點處斷開，使其自由下落，不計空氣阻力?那 么整條懸鏈通過懸點正下方12.8 m處的一點所需的時間是(g取10 m/s2)() 【導學號：21862021】 A. 0.3 s B? 0.5 s C?0.7 s D?

15、1?2 s 【解析】所求時間實際上為從圖中的n位■到m位置的時間■此時間可認 為是從I位■到m位■的時間減去從I位■到n位■的時間?懸鏈從開始自由下 落I位■到達如下圖的n位■，運動的位移為 X] =h - L = 12.8 m - 6.75 m = 6.05 由I至m位移x2 = h = 12.8 m，由 t1 = s = 1 ?1 s, s = 1?6 s , = t2 -11 = 0.5 s. 【答案】B 6.從離地500 m的空中自由落下一個小球，g取10 m/s2?求: (1)經(jīng)過多長時間小球落到地面？ (2)從開始下落的時刻起，求小球在第1 s內的位移和最

16、后1 s內的位移的大 ??； ⑶小球下落一半時間的位移. 【解析】⑴由方=務怠可得, 小球的落地時間t=愕=、 2X500 10 s = 10 s 1 1 (2)第 1s 內的位移：h\ = 2gt1 = 2^ 10X12 m = 5 m ； 因為從開始運動起前9 s內的位移為：h9 = 2g2 = 2x 10X92 m = 405 m, 所以最后 1 s 內位移為：th=h~h9 = 500 m - 405 m = 95 m. ⑶解法一：根據(jù)自由落體運動的規(guī)律求解 落下一半時間即t =5 s,其位移為h =刼2 = 2x10X25 m = 125 m. 解法二：借助比例關系求解 根據(jù)連續(xù)相等時間內位移比為1:3:5:^:(2n-1), 假設把下落的全過程時間分成相等的兩段，那么兩段的位移之比為1： 3. 所以前半段時間內位移h，=扣=^X500 m = 125 m. 【答案】(1)10 s (2)5 m 95 m ⑶125 m 對于不能視為質點的物體，計算經(jīng)過某點所用時間，由于它有一定的長度， 經(jīng)過這一點時不是一瞬間麗是一段時間解決這類問題的關鍵是選準研究過程， 找到與這段過程的起點和終點相對應的位移■應借助于示意圖■搞清楚物體運動 的過程，從而到達解決問題的目的.一般利用其端點運動轉化為質點運動.