高中物理：《自由落体运动的规律》学案（3）（沪科版必修1）

2 22 2 自由落体运动的规律自由落体运动的规律 学案 学案 3 3 班级 姓名 学号 学习目标学习目标 1 理解什么是自由落体运动 知道它是初速为零的匀加速直线运动 2 知道自由落体运动的产生条件 特点 3 知道什么是自由落体加速度 知道它的方向 知道在地球上的不同地方 重 力加速度大小不同 4 掌握自由落体运动的规律 学习重点学习重点 自由落体运动的规律及应用 学习难点学习难点 主要内容主要内容 一 自由落体一 自由落体运动运动 1 定义 只受重力作用 从静止开始的下落运动 2 特点 初速 V0 0 只受一个力 即重力作用 当空气阻力很小 可以忽略不计时 物体的下落可以看作自由落体运动 3 性质 初速为零的匀加速直线运动 4 自由落体运动的规律 速度公式 gtvt 位移公式 2 2 1 gts 速度位移关系 gsvt2 2 平均速度公式 2 t v v s gT2 二 重力加速度 二 重力加速度 同一地点 任何物体的自由落体加速度相同 跟物体的轻重无 关 重力加速度的方向始终竖直向下 大小跟高度和纬度有关 地面附近通常取 g 9 8m s2 粗略计算时 可取 10 m s2 例一 甲 乙两球从同一高度处相隔 1 秒先后自由下落 则在下落过程中 A 两球速度差始终不变 B 两球速度差越来越大 C 两球距离始终不变 D 两球距离越来越大 例二 从离地 500m 的空中自由落下一个小球 不计空气阻力 取 g 10m s2 求 经过多少时间落到地面 从开始落下的时刻起 在第 1s 内的位移 最后 1s 内的位移 落下一半时间的位移 例三 一个小球从塔顶自由下落 最后 1s 内落下的距离是塔高的 16 25 求 塔 高 取 g 10m s2 例四 一物体从某一高度自由下落 经过一高度为2m的窗户用时间0 4s g取 10 m s2 则物体开始下落时的位置距窗户上沿的高度是多少 例五 如图所示 一个吊在房顶长为1m的铁链 在距离悬点 O 正下方 21m 处有一点 A 今将悬点剪断 铁链作自由落体运动 铁链 本身 完全通过 A 点需多长时间 g lOm s2 课堂训练 课堂训练 1 以下对物体做自由落体运动的说法中正确的是哪些 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 2 将自由落体运动分成位移相等的 4 段 最后一段位移所用时间是 2s 那么下 落的第 l 段位 移所用时间是下面的哪个值 A 0 5s B 1 7s C 8s D 7 5s 3 自由落体运动中 物体在第 s 内下落的距离是它在第 ls 内下落距离的 9 倍 物体在从 t s 到 s 的 ls 内下落的距离是第 ls 内下落距离的 20 倍 课后作业 课后作业 1 关于自由落体运动 下列说法中正确的是 A 从静止下落的运动就是自由落体运动 B 自由落体运动是竖直方向的匀加速直线运动 C 做自由落体运动的物体 在开始的连续三个 2s 内的位移之比是 1 3 5 D 做自由落体运动的物体 在开始的连续三个 2s 末的速度之比是 1 2 3 2 甲 乙两个物体做自由落体运动 已知甲的重力是乙的重力的 2 倍 甲距地 面高度是乙距地面高度的 1 2 则 A 甲的加速度是乙的 2 倍 B 甲落地的速度是乙的 1 2 C 各落下 ls 时 甲 乙的速度相等 D 各落下 lm 时 甲 乙的速度相等 3 自由下落的物体 它下落一半高度所用的时间和全程所用的时间之比是 A 1 2 B 2 C 2 2 D 2 4 在一根轻绳的两端各拴一个小球 一人用手拿着绳上端的小球站在三层楼的 阳台上 放手让小球自由下落 两个球相继落地的时间差为 t 如果站在四 层楼的阳台上 同样放手让小球自由下落 则两球相继落地的时间差将会 A 不变 B 变大 C 变小 D 由于层高不知 无法比较 5 从高为 H 的塔顶 自由落下一物体 P ls 后从塔上另一较低的高度 h 处自由 落下另一物体 Q 若 P 从开始下落处算起下落了 45m 后赶上 Q 并且再过 ls 落 地 则 Q 从开始下落到着地所经历的时间为 A 3s B 约 3 3s C 约 3 7s D 约 4 3s 6 一矿井深 125m 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 第一个小球恰好到达井底 则相邻小球开始下落的时间间隔 为 s 这时第 3 个小球和第 5 个小球相距 m g 取 10m S2 7 跳伞运动员作低空跳伞表演 他们离开飞机后先作自由落体 离地面 125m 时 打开降落伞 开伞后 由于受到很大的阻力 运动员以 14 3m S2的平均加 速度作匀减速运动 到达地面时的速度为 5m S 求 运动员离飞机时的高度是多少 离开飞机后 经过多少时间到达地面 取 g 10m s2 阅读材料 伽利略生平阅读材料 伽利略生平 伽利略 1564 1642 生于意大利北部佛罗伦萨一个贵族的家庭 他在科学上的创造才 能 在青年时代就显示出来了 当他还是比萨大学医科学生时 就发明了能测量脉搏速率的 摆式计时装置 后来 他的兴趣转向了数学和物理学 26 岁就担任了比萨大学的数学教授 由于他在科学上的独创精神 不久就跟拥护亚里士多德传统观点的人们发生了冲突 遭到对 手们的排挤 不得不在 1591 年辞去比萨大学的职务 转而到威尼斯的帕多瓦大学任教 在帕多瓦 伽利略开始研究天文学 成为哥白尼的日心说的热烈支持者 他制造了望 远镜 观测到木星的四颗卫星 证明了地球并不是一切天体运动环绕的中心 用望远镜进行 观测 他发现了月面的凹凸不平以及乳带似的银河原来是由许许多多独立的恒星组成的 他 还制成了空气温度计 这是世界上最早的温度计 这些光辉的成就 使他获得了巨大的声望 1610 年 伽利略接受了图斯卡尼大公爵的邀请 回到他的故乡 担当了大公爵的宫廷 数学家兼哲学家 伽利略这样做的目的是希望大公爵对他的科学研究给予资助 但是不久 他就受到了教会的迫害 由于他勇敢地宣传哥白尼的学说 1616 年 被传唤到罗马的宗教裁 判所 宗教裁判所谴责了哥白尼的学说 并责令伽利略保持沉默 1632 年 伽利略发表 两种 世界观的对话 一书 被教会认为违反了 1616 年的禁令 伽利略被召到罗马囚禁了几个月 受到缺席审判 遭到苦刑和恐吓 并被迫当众跪地表示 公开放弃 诅咒和痛恨地动说的错误 和异端 最后被判处终身监禁 他的书也被列为禁书 1632 年以后 伽利略专心致志于力学的研究 并于 1638 年完成了 两种新科学的对 话 由于教会的禁令 这部书无法在意大利出版 只能在荷兰秘密刊行 这部著作是伽利略 最伟大和最重要的著作 伽利略最先研究了惯性运动和落体运动的规律 为牛顿第一定律和 第二定