必修1第2章匀变速直线运动第6节自由落体运动.doc

中国领先的个性化教育品牌精锐教育学科教师辅导讲义年 级： 高一 辅导科目： 科学 课时数：3课 题自由落体运动教学目的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在理想条件下的运动，知道它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，知道在地球上的不同地方，重力加速度大小不同教学内容一、课前检测：1、一物体做自由落体运动，第一秒末、第二秒末、第三秒末速度之比为： ，第一秒内、第二秒内、第三秒内下落高度之比为： ，前一秒、前两秒、前三秒下落高度之比为 。2、假定雨滴从5km高处无初速下落，若不计空气阻力，则雨滴下落到地面的瞬间，速度大小是多少？（g取10m/s2）二、知识梳理：思考问题： 1重的物体一定下落得快吗? 请举例说明? 略 猜想：物体下落过程的运动情况与哪些因素有关，质量大的物体下落的速度比质量小的快吗? 略 (实验小探究) 取两枚相同的硬币和两张与硬币表面面积相同的纸片，把其中一张纸片揉成纸团，在下述几种情况下，都让它们从同一高度自由下落，观察下落快慢情况。从同一高度同时释放一枚硬币和一个与硬币面积相同的纸片，可以观察到谁下落得快？ 一样快两张完全相同的纸片，将其中一张卷紧后从同一高度同时释放，可以观察到谁下落得快？卷紧的纸快一块面积较大的硬纸板和一枚硬币，（纸板比软硬币重），从同一高度同时释放它们，可以观察到谁下落得快？硬币快 结论：物体下落过程的运动情况与物体质量无关 (实验演示)“牛顿管”的实验1、 将羽毛和金属片放入有空气的玻璃管中，让它们同时下落，观察到的现象：羽毛下落的比金属片慢2、 将羽毛和金属片放人抽去空气的玻璃管中，让它们同时下落，观察到的现象：羽毛与金属片下落的速度相同结论：影响落体运动快慢的因素是阻力的作用，没有空气阻力时，只在重力作用下轻重不同的物体下落快慢相同阅读课本并回答：(1)自由落体运动有什么特点？ 注意：若物体在下落过程中所受空气阻力远小于重力，则物体的下落也可看作自由落体运动实验探究按照教材第43页的图251装置做实验，将一系有纸带的重物从一定的高度自由下落，利用打点计时器记录重物的下落过程在对纸带进行数据处理，图象法求物体运动的加速位置0123456时间（s）0v(m/s)根据匀变速直线运动的一个推论：在一段时间t内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度，有v1=(x1+x2)/2T， v2=(x2+x3)/2T求出各计数点的瞬时速度后，由加速度的定义：a=v/t计算出该物体做匀变速直线运动的加速度；或选好计时起点作v-t图象，图象的斜率即为该匀变速直线运动的加速度。在对纸带进行数据处理可知：自由落体运动是 运动。阅读教材p43完成下列问题： 1自由落体运动的加速度它的方向如何?竖直向下2、看教材第44页列表，尝试从表中寻找规律 重难点突破：1、自由落体的受力情况，重力加速度g 物体自由落体时的受力分析：G=mg,当物体所受的空气阻力忽略不计时，物体所受的合外力为重力G，则物体的加速度为g， 2、 自由落体中的速度关系。（空气阻力忽略不计） 物体自由下落后，高度h与t的关系，速度V的大小， V=at， h=gt2 （ 老师可具体给学生推断h=gt2 ）3、自由落体中速度比与位移比（忽略空气阻力）物体自由下落，经过时间1s，2s，3s，4s，5s末的速度关系V1：V2：V3:V4：V5=1:2:3:4:5物体自由下落在，经过时间1s，2s，3s，4s，5s的位移关系h1：h2：h3：h4：h5=1:4:9:16:25物体自由下落，在每秒钟内经过的位移关系 h1：h2：h3：h4：h5=1：3:5:7:9物体自由下落，经过相同位移所花时间的关系 t1：t2：t3：t4：t5=1：-1：-：2- ：-2（老师可与学生进行推断，或依据匀速直线运动的推断进行讲解）4、自由落体的速度，与位移图像关系。（了解范畴，老师可以给学生进行推断线性关系）经典例题：例1.甲物体的质量是乙物体质量的3倍，它们在同一高度同时做自由落体运动，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甲与乙的加速度一样大。例2.关于自由落体运动，下列说法正确的是（ ）A、自由落体运动就是物体沿竖直方向下落的运动； B、自由落体运动是物体只在重力作用下从静止开始的运动；C、自由落体运动只有在没有空气的空间里才能发生；D、在有空气阻力时，只要空气阻力不变，物体仍可做自由落体运动。例3.关于自由落体运动，下列说法正确的是 （ ）A. 物体竖直向下运动就是自由落体运动B. 加速度等于重力加速度的运动就是自由落体运动C. 在自由落体运动过程中，不同质量的物体运动规律相同D. 物体做自由落体运动的位移与时间成反比例4. 从高h处自由下落的物体，落到地面所用的时间是t=_，落地时的速度v=_，物体落下 h/3时和落下全程时的速度之比是_，各自所经历的时间之比是_.例5. 关于自由落体运动，下列说法正确的是（ ）A.某段时间的平均速度等于初速度与末速度和的一半B.某段位移的平均速度等于初速度与末速度和的一半C.在任何相等时间内速度变化相同 D.在任何相等时间内位移变化相同 例6.所示的各vt图象能正确反映自由落体运动过程的是 （ ） 例7. 自由落体运动在任何两个相邻的1s内，位移的增量为（） （ C ）A.1m B.5m C.10m D.不能确定例8一物体从塔顶自由落下，在到达地面之前的最后内通过的位移是，求塔的高度和下落的总时间。77.23m，3.93s例9一条铁链AB长为，悬于A端使其自然下垂，然后让它自由下落，求整个铁链通过悬点下方处的小孔O所需的时间。0.3s课堂练习：A1. 甲物体的重量比乙物体大5倍，甲从H高处自由落下，乙从2H高处与甲物体同时自由落下，在它们落地之前，下列说法中正确的是（ ）A.两物体下落过程中，在同一时刻甲的速度比乙的速度大 B.下落1s末，它们的速度相同C.各自下落1m时，它们的速度相同 D.下落过程中甲的加速度比乙的加速度大2.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3.长为5m的竖直杆下端距离一竖直隧道口为5m，若这个隧道长也为5m，让这根杆自由下落，它通过隧道的时间为 （ ） 4 .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1/2 B.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5 .自由下落的物体在头ts内，头 2ts内和头 3ts内下落的高度之比是_；在第 1个ts内、第2个ts内、第3个ts内下落的高度之比又是_.6. .物体从高270m处自由下落，把它运动的总时间分成相等的3段，则这3段时间内下落的高度分别为_m、_m和_m；若把下落的总高度分成相等的三段，则物体依次下落这3段高度所用的时间之比为_.7.物体从某一高度做自由落体运动,经过3秒落地则:它第一秒内的位移是多少?第二秒内的平均速度为多少?小球落地时速度是多少?（答案略）8.水滴从屋檐自由落下，当它通过屋檐下高为1.4m的窗户时，用时0.2s,空气阻力不计，取，求此窗户的窗台离屋檐的距离？ 3.2m，0.2sBvotvotvotvotABCD1自由落体运动的v-t图象应是图中的( )2.小明摇动苹果树，从同一高度有一个苹果和一片树叶同时从静止下落，发现苹果先落地，则以下说法正确的是 （ ）A 苹果和树叶都是自由落体运动 B 苹果和树叶的运动都不能近似看成自由落体运动C苹果的运动可以近似看成自由落体运动，树叶的运动则不能看做自由落体运动D假如地球上没有空气，则苹果和树叶也不会同时落地3关于自由落体运动，下列说法正确的是（ ）A质量大的物体自由下落时的加速度大 B雨滴下落的过程是自由落体运动C在自由落体运动过程中，不同质量的物体运动规律相同D从水平飞行着的飞机上释放的物体将做自由落体运动4.下列对自由落体描述正确的是（ ）A物体开始下落时，速度为0、加速度也为0B物体下落的过程中速度增大、加速度不变C在任何连续相等时间内下落的高度都相同D物体在下落的过程中，速度的变化是一个恒量5.“蹦极”被称为勇敢者的游戏。游乐场中的“蹦极”游戏是先将游客提升到几十米高处，然后突然释放，开始阶段，游客做自由落体运动，在刚释放的瞬间 ( )A游客的速度和加速度均为零 B游客的速度为零，加速度不为零C游客的速度不为零，加速度为零D游客的速度和加速度均不为零6.自由下落的物体，自起点开始依次下降三段相等位移所用的时间比是 （ ）A. B.C. D.7.从竖直上升的气球上掉下的石块与同一高度自由下落的铁球相比，相等的量是（ ）A.落地的时间 B.落地时的速度 C.加速度 D.落地过程中的位移8.塔高80m，一物体从塔顶自由下落到着地所用时间为_4s_，着地速度为_40m/s_，1s末和3s末速度之比为_1:3_，前1s 内与前3s内的位移之比为1:9 .（g 取10m/s2）9一物体自距地面高处自由落下，当速度达到着地一半时，它下落的高度是h/4 .ABC10如图所示，把一直杆AB自然下垂地悬挂在天花板上，放开后直杆做自由落体运动，已知直杆通过A点下方3.2m处一点C历时0.5s,求直杆的长度是多少? (不计空气阻力，g=10m/s2).(0.45m)11.如图所示是我国某一优秀跳水运动员在跳台上腾空而起的英姿，跳台距水面高度为10 m，此时她恰好到达最高位置，估计此时她的重心离跳台台面的高度为1.2 m，当她下降到手触及水面时要伸直双臂做一个翻掌压水花的动作，这时她的重心离水面也是1.2 m.假设从最高点到手触及水面的过程中其重心可以看作是做自由落体运动，试求在这一过程中，她完成一系列动作可利用的时间为多长?(取g=10 m/s2)(1.4s)课堂小结：本次课讲解了自由落体运动，自由落体运动其实就是物体进行匀速直线运动的实际例子与运用，他的加速度为g，初速度为0.课后练习：A1物体的初速度为v0，以加速度a做匀加速直线运动，如果要它的速度增加到初速度的n倍，则物体的位移是（ ）A B C D2一小石块从楼房阳台边缘做自由落体运动到达地面，把它在空中运动的时间分为相等的三段，如果它在第一段时间内位移大小是15m，则它在第三段时间内位移大小是( )A15m B45m C75m D135m3.唐代大诗人李白的“飞流直下三千尺，疑是银河落九天”，描述了庐山瀑布的美景.（1）如果三尺为1米，则水落到地面的速度约为（设初速度为零）（ ）A100m/s B140m/s C200m/s D2000m/s（2）下落一千尺和三千尺时的速度之比为（ ）A11 B1 C13 D194.为测量一口井的水面距井口的深度，在一长2m的绳两端各系一小石块，测量者在井台处用手拿住绳上端的石块，且让下端石块处于井台位置，待绳伸直松手，石块击水声时间间隔为0.1s，不计阻力，取g=10 m/s2，则水面距井台的高度为 （ ）A.21m B.20m C. 11m D.19m5.在轻绳的两端各栓一个小球，一人用手拿着上端的小球站在3层楼阳台上，放手后让小球自由下落，两小球相继落地的时间差为T，如果站在4层楼的阳台上，同样放手让小球自由下落，则两小球相继落地时间差将（ C ）A 不变 B 变大 C 变小 无法判断6为了测量一个高楼的高度，某同学设计了如下实验：在一根长为的绳两端各拴一重球，一人站在楼顶上，手执上端的重球无初速度的释放使其自由下落，另一人在楼下测量两球落地的时间差，即可根据、得出高楼的高度（不计空气阻力）.从原理上讲，这个方案是否正确_正确_，理由：_根据公式能得出答案_.从实际测量来看，你估计最大的困难是_非常小，且难测量_.7.森林里的一只小猴为逃避敌害，从地面竖直向上一跃，抓住了一根树枝，若猴子抓树枝时的速度恰好为零，且猴子在地面上向上伸开臂后手距树枝1.8 m，小猴跳离地面时的速度为_ _（g = 10 m/s2）8一个从静止做自由落体运动的小球，下落2s后砸坏并穿过一水平放置在空中的玻璃板，因而小球失去3/4的速度，如果A球又用了2s到达地面，求玻璃板离地面的高度。（g = 10m/s2）30m 9.原地起跳时，先屈腿下蹲，然后突然蹬地.从开始蹬地到离地是加速过程（视为匀加速），加速过程中重心上升的距离称为“加速距离”.离地后重心继续上升，在此过程中重心上升的最大距离称为“竖直高度”.现有下列数据：人原地上跳的“加速距离”d1=0.50m，“竖直高度”h1=1.0m；跳蚤原地上跳的“加速距离”d2=0.00080m，“竖直高度”h2