自由落体运动规律ppt课件

第二节 自由落体运动规律,1.知道猜想与假设是一种科学研究方法 2.知道自由落体的加速度 3.掌握自由落体运动的规律 4.知道物体下落可以看做自由落体运动的条件,一、猜想与验证 猜想： 用打点计时器记录的重锤自由下落时的一段纸带,是匀加速直线运动吗？,验证： 验证原理：,二、自由落体运动的规律 1.运动性质：从静止开始的匀加速直线运动 2.加速度： （1）所有物体做自由落体运动的加速度都是一样的，叫做重力加速度，用g表示，g=9.8m/s2 （2）地球上不同地区重力加速度稍有不同 3.速度公式：vt=gt 4.位移公式：,想一想,我们根据打点计时器测得的重力加速度为什么小于9.8m/s2 重物下落过程中纸带和打点计时器之间的阻力是不可避免的，这是造成测得的加速度偏小的主要原因。,三、自由落体运动规律的应用 例1:让一个小球从楼顶自由下落，测得 小球下落到地面处所用的时间约为2s， 重力加速度取10m/s2，估算楼的高度以 及求小球落地时的速度。 解：楼的高度 落地速度 vt=gt=20m/s,例2. 雨滴通常从1500m 左右的高空落下，如果没有空气阻力，问经过多长时间落到地面？它落到地面时的速度是多少？,解：如果没有空气阻力，雨滴下落的运动可以看成自由落体运动 雨滴落地时的速度为,想一想,实际上雨滴落地时的速度不超过8m/s，这说明了什么？ 说明物体从很高的地方下落时，空气阻力是不可忽略的。有时空气阻力可以大到等于物体的重力。实际上空气阻力随着下落速度的增大而增加。,你的反应时间是多少？,1.以下对自由落体运动的说法中正确的是( ) 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.,BD,2.一个物体从 19.6 m 高的地方自由下落，问经过多长时间落到地面？它落到地面时的速度是多少？,解： 物体落地时间 物体落地时的速度为,3.为了测出井口到井里水面的深度，让一个小石块从井口落下，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）,忽略声音的传播时间，造成的误差影响是怎样的？估测值比真实值偏大还是偏小？ 由于声音传播也需要时间，所以实际石块下落的时间比我们听到声音要早一些，造成的误差是估测值比真实值偏大,想一想,4.如图所示，一个小钢球做自由落体运动。测得小钢 球经过 A点时的速度是2.42 m/s，经过B点时的速度是 4.64 m/s，从A到B所用时间是0.226 s，求此地的重力 加速度和AB 间的距离。,解：因为自由落体运动是匀加速直线运动，所以,1.自由落体运动的性质： 从静止开始的匀加速直线运动 2.规律： 加速度：g=9.8m/s2 速度：vt=gt 位移：,1.自由落体运动的v-t图象应是图中的（ ） 【解析】选B.由自由落体运动速度时间关系v=gt得知，速度v与t成正比，故B正确.,B,2.（双选）关于自由落体运动，下列说法中正确的是（ ） A.开始下落时，速度、加速度均为零 B.开始下落时，速度为零，加速度为g C.下落过程中，速度、加速度都在增大 D.下落过程中，速度增大，加速度不变 【解析】选B、D.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,下落过程中,加速度保持不变,速度均匀增加,故A、C错误,B、D正确.,BD,3.（2011扬州高一检测）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.在同一地点物体做自由落体运动的加速度都相同，A错误，B正确；地球上自由落体加速度随地理纬度的增加而增大，在赤道上最小，两极最大，故C、D错误.,B,4.一物体从H高处由静止释放，在竖直方向匀加速下落，经时间t落地，则落地时速度大小为（ ） 【解析】选B.解法一：由 ,v=gt解得 . 解法二：设落地速度为v,则下落过程的平均速度 , ,故 ,B正确.,B,5.（2011东莞高一检测）一个物体从45米高处由静止开始做自由落体运动，已知g=10 m/s2，求：（1）物体的下落时间；（2）物体着地时的速度大小. 【解析】（1）由 变形得： （2）物体着地时的速度 v=gt=103 m/s=30 m/s. 答案：（1）3 s （2）30 m/s,一、选择题（本题共5小题，每小题5分，共25分，每小题至少一个选项正确） 1.在同一地点，不同质量的物体做自由落体运动，下列说法正确的是（ ） A.重的物体下落的加速度比轻的物体大 B.速度增量的方向总是竖直向下 C.相同时间内速度的增量越来越大 D.在开始的三个1s内通过的位移之比为149,B,【解析】选B.在同一地点，不同质量物体的自由落体运动加速度相同，A错；速度增量的方向与重力加速度的方向相同，总是竖直向下，B正确；由于重力加速度恒定，在相同时间内速度的增量相同，C错；在开始的三个1 s内通过的位移之比为135，D错.,2.（双选）（2011本溪高一检测）甲、乙两物体，甲的质量为4 kg，乙的质量为2 kg，甲从20 m高处自由下落， 1 s后乙从10 m高处自由下落，不计空气阻力.在两物体落地之前，下列说法中正确的是（ ） A.同一时刻甲的速度大 B.同一时刻两物体的速度相同 C.两物体从起点各自下落1 m时的速度是相同的 D.落地之前甲和乙的高度之差保持不变,AC,【解析】选A、C.由于甲先开始下落，所以在同一时刻，甲的速度大，A正确，B错误.下落相同高度时速度相同，C正确.甲先于乙开始下落，甲相对于乙向下做匀速直线运动，即两者的高度差在变化，D错误.,3.一物体从高为H的地方开始自由下落，经过时间t落地， 则当它下落t/2时，离地的高度为（ ） 【解析】选C.由 得 下落的高度为 ，所以离地 的高度为 ，C正确.,C,4一石块由高出地面上方h处自由下落，当它的速度大小等于着地时速度的一半时，它距地面的高度为（ ） 【解析】选C.若物体落地时的速度是v，当它的速度大小等 于着地时速度的一半时，它距地面的高度为h，由题意 v2=2gh， =2gh，可得h= h，C项正确.,C,5从离开地球表面和月球表面同样高度处做自由落体实验，落地的时间分别为t地与t月，落地的速度分别为v地与v月（已知g地g月），则（ ） At地t月，v地v月 Bt地t月，v地v月 Ct地t月，v地v月 Dt地t月，v地v月 【解析】选C.地球表面的重力加速度大于月球表面的重力 加速度，所以，由 可知，同样高度下落的物体落地 时间 t地t月，由v2=2gh可知落地的速度v地v月.C项正确.,C,二、非选择题（本题共3小题，共25分） 6.（8分）（2010新课标全国卷） 利用图中所示的装置可以研究自由 落体运动.实验中需要调整好仪器， 接通打点计时器的电源，松开纸带， 使重物下落.打点计时器会在纸带 上打出一系列的小点. （1）为了测得重物下落的加速度， 还需要的实验器材有_.（填正确选项前的字母） A天平 B秒表 C米尺,C,（2）若实验中所得到的重物下落的加速度值小于当地的重力加速度值，而实验操作与数据处理均无错误，写出一个你认为可能引起此误差的原因：_. 【解析】（1）为了测得重物下落的加速度，必须知道重物下落的时间与位移，时间可由打点计时器测定，位移可由米尺测定，重物的质量没有必要测定，不需要天平，故选C.（2）实验中所得到的重物下落的加速度值小于当地的重力加速度值，引起此误差的原因：打点计时器与纸带之间存在摩擦等.,答案：（1）C （2）打点计时器与纸带之间存在摩擦（其他合理答案同样给分）,7.（8分）2010年10月1日，我国成功发射了“嫦娥二号”探月卫星，如图为“嫦娥二号”卫星在2010年10月28日获取的月球南海虹湾区域的影像图.若你通过努力学习、刻苦训练有幸成为中国登月第一人，而你为了测定月球表面附近的重力加速度进行了如下实验：,在月球表面上空让一个小球由静止开始自由下落，测出下 落高度h=20 m时，下落的时间大约为t=5 s，则： （1）月球表面的重力加速度g月大约为多大？ （2）小球下落2.5 s时的速度为多大？ 【解析】（1）由 得月球表面的重力加速度 g月= （2）由v=g月t得t=2.5 s时的速度 v=1.62.5 m/s=4 m/s 答案：（1）1.6 m/s2 （2）4 m/s,8.（9分）（2011蚌埠高一检测）如图所 示，用绳拴住木棒AB的A端，使木棒在竖直 方向上静止不动，在木棒A端正下方有一点 C距A端0.8 m.若把绳轻轻剪断，测得A、B 两端通过C点的时间差是0.2 s.重力加速度 g=10 m/s2,求木棒AB的长度. 【解析】设木棒AB的长度为L. A端到达C点所用的时间 ,B端到达C点所用的时间 A、B两点通过C点的时间差 t=t2-t1 由解得 L=0.6 m 答案：0.6 m,【方法技巧】自由落体运动问题的解题技巧 （1）明确所研究运动能否看做自