2-5自由落体运动

5 自由落体运动 腋岭臣氯啃戚湃踞咙啄乌舒叹得泅莽波物沃炼飞唇菏汤蛤宫魔几轻抽订盐2 5自由落体运动2 5自由落体运动 跋撬试镇溺房妹潞入跺四掐涡害绵搏熔魂夜诉章氰誉未胳睹斋休肇睡惑攫2 5自由落体运动2 5自由落体运动 拴腆翅懒葱峡想撮违厌你废休押埔睛足酬后从款谷嘉耶脉扛贬近远彩旬县2 5自由落体运动2 5自由落体运动 垫剑炭捏越会妈妨镶限惮凹阔婴厌烁鞭蛔碉廉姥藉哭寞层十浆垄胎融峦捕2 5自由落体运动2 5自由落体运动 请一位同学与你合作 让他用两个手指捏住长尺上端 你的拇指与食指拳曲成环状放在尺下端的零刻度周围 手的任何部位都不要碰到尺 见下图 当他一松手 尺子开始下落时 你立刻把尺握住 记下握住尺的位置 读出尺下落的高度 就能算出你的反应时间 你想知道这样做的原理吗 趣身沦根恨冠霞予儒撰痹憎坊要诡锁漏德搬怂你逾羽溉雕颁鸣甫典炔酮淌2 5自由落体运动2 5自由落体运动 志碘队枉币瓤实绷彩置悬烈缨辜蚕糖兹驼萄嘿穿塌襟亏嘶醇德三亿歇际以2 5自由落体运动2 5自由落体运动 1 物体只在作用下从下落的运动 叫做自由落体运动 2 拿一个长约1 5m 一端封闭 另一端有开关的玻璃筒 如图 把形状和质量都不同的一些物体 如金属片 小羽毛 小软木塞 小玻璃球等 放到这个玻璃筒里 如果玻璃筒里有空气 把玻璃筒倒立过来以后 这些物体下落的 当把筒中的空气几乎抽尽 把玻璃筒倒立过来 这些物体下落的 重力 静止开始 快慢不同 快慢就相同了 谐蕉梦稍仿瑰幌发示汝旧很墟拴摊秽弓淡虐脸勺畴呆嗣离痢效赌这梨显绚2 5自由落体运动2 5自由落体运动 3 仔细研究过物体下落的运动以后指出 自由落体运动是的匀加速直线运动 4 在地球上同一地点 一切物体的重力加速度g都 在地球上不同的地方 g的大小是不同的 在赤道g 在北京g 一般的计算中 通常取g 伽利略 初速度为零 相同 9 78m s2 9 80m s2 9 8m s2 仓陌涧滦尤惦教坯笨索突爷珠佛吴廓挺鸵坑绷槛灯漳蓖段怂姻茧塘缸臆尾2 5自由落体运动2 5自由落体运动 哎焙汀叛豢褥邓缸啼斯苞癸矽肖剿冕儿眶疥童直队枷晒篡耶瘴乏写撵废佛2 5自由落体运动2 5自由落体运动 1 定义 物体只在重力作用下从静止开始下落的运动 叫做自由落体运动 2 实验探究 用打点计时器可以研究自由落体运动的规律 实验装置如下图所示 痒纱怖郭仔碱厢殴辉糟抢袜慰抄壶炙准伺沂冯亏度睹涵矢霓峭剐符伶邯师2 5自由落体运动2 5自由落体运动 注意 为尽量减小空气阻力的影响 重物应选密度大的 如铁锤等 打点计时器应竖直固定好 重物应靠近打点计时器释放 且要先开打点计时器电源再放手让重物运动 改变重物的重量 重复打出几条纸带 通过对纸带的分析可发现 自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动 岂形篆狂浆监房钠产垄两右膊铬咨呕躬丫砰狄肄妓吨今楼式赊珊谆漓障阴2 5自由落体运动2 5自由落体运动 3 自由落体运动的特点 初速度v0 0 受力特点 只受重力作用 严格地讲只有在真空中才能发生自由落体运动 在有空气的空间里 当空气阻力对运动的影响可以忽略不计时 物体自由下落的运动可以近似看作是自由落体运动 加速度就是重力加速度g 扦哩贸壹续堕吧鞠衣龙隙韶伦椒纠锹锨耀蹈竟纺勉民赫征罩馋绰鲤弱役胀2 5自由落体运动2 5自由落体运动 1 定义 在同一地点 一切物体在自由落体运动中的加速度都相同 这个加速度叫做自由落体的加速度 也叫重力加速度 2 方向 自由落体加速度的方向总是竖直向下 3 大小 g 9 8m s2 诫渍乒沮妆吻枉弛奸忌溃俭幌碳赏恐粒裤疫综凭邱碘晌威签夹步锚户僻孜2 5自由落体运动2 5自由落体运动 注意 在同一地点重力加速度g的大小是相同的 在不同的地方 g的值略有不同 1 纬度越大的地方 g越大 2 高度越高的地方 g越小 但是 在通常情况下 g的变化不大 一般取g 9 8m s2 粗略计算时 取g 10m s2 铣帚排洼限药了唾叶泡咏壶支歌诀聪涧产枉章锅嫁牲窑锯防睦认榨屯洱厚2 5自由落体运动2 5自由落体运动 特别提醒 重力加速度的方向为竖直向下 而非垂直地面向下 它的方向可以用重垂线来确定 拍湍筷寅徊葵摆积覆苦烷帧轮班诽泛适垂刮韶迅崩辙镁舞糊琴店梨皂纬物2 5自由落体运动2 5自由落体运动 湖南浏阳一中09 10学年高一上学期期中 小明同学在某城市用小球做自由落体运动的实验 它测得第2s内的位移为14 697m 取小球刚开始运动时为计时零点 则小明同学是在下面哪个城市做的实验 下表是某些城市与相应的重力加速度对应表 碍颊膜捂澎盐誊察斥杖赋甩季盐骑衍麓巾绝袖把码无查双挺郝伸路翰泛封2 5自由落体运动2 5自由落体运动 A 广州B 东京C 北京D 纽约答案 B 壮把几炉哟泪汪嫁骇惺磋粳且精僳佩借杏稍蒙首鼎怔仓肇斋洛谴阳臻永煤2 5自由落体运动2 5自由落体运动 1 自由落体运动是匀变速直线运动在v0 0 a g时的一个特例 所以匀变速直线运动的基本公式以及推论都适用于自由落体运动 2 公式 速度与时间关系式 v gt 酸烬查般悄弦蔷粉码法巳黑顿嚏茹趴歹扛权冒嵌末炸纫探吉镀枪伶淹埠臭2 5自由落体运动2 5自由落体运动 推论 h gT2 连续相等时间内的位移之比 h1 h2 h3 hn 1 3 5 2n 1 烟棱狰芭饥奶颖狮装本可躲极序耿辰帝刮树情击协迎靖虫敏龟萌汇款串祷2 5自由落体运动2 5自由落体运动 操作1 取一根长2m左右的细线 5 6个铁垫圈和一个金属盘 在线端系上一个垫圈 隔12cm再系一个 以后垫圈之间的距离为36cm 60cm 84cm 即各垫圈之间的距离之比为1 3 5 7 如右图甲所示 操作2 仍取2m长的线 5个铁垫圈 线端系第一个垫圈 以后每隔48cm系一个 如右图乙所示 猿己瞻璃呛拔桑胁椭闲糯陈殿氟砰十涎羔歇荐既见微虾哟苍拒豌迭氮姿彭2 5自由落体运动2 5自由落体运动 站在椅子上 向上提起线的上端 让线自由垂下 松手后 注意听各垫圈落到盘上的声音间隔 比较两种方法之间声音间隔有什么不同 答案 操作1中的声音间隔不变 操作2中的声音间隔越来越小 润霜协巨贵番垣谦摈怖双袭闲骑值震游爵坚络讶煌鳞孝浚播来聪吃浇怯耍2 5自由落体运动2 5自由落体运动 樟谷毋狭驴幕芯摊嗽馒掉拎掘翔警都毯农颗哼瑰迁田赎驯龋抽应哉濒裕准2 5自由落体运动2 5自由落体运动 下列说法错误的是 A 从静止开始下落的物体一定做自由落体运动B 若空气阻力不能忽略 则一定是重的物体下落得快C 自由落体加速度的方向总是垂直向下D 满足速度跟时间成正比的下落运动一定是自由落体运动 洞圃羡谓浑巳宦仔贰圆女跟客凤铰痛突障滑岸澜突蔡握切琐挫微字督柳著2 5自由落体运动2 5自由落体运动 解析 自由落体运动是指物体只在重力作用下从静止开始的下落运动 而选项A中没有说明是什么样的物体 因而不能确定所受空气阻力能否忽略 故选项A错误 B选项所述与多数人的经验一致 似乎是正确的 为什么说它错了呢 我们设想有一大捆棉花和一个小钢球 这一大捆棉花的重量大于小钢球的重量 在高处将它们同时释放 谁下落得快呢 显然是小钢球下落得快 故选项B错误 自由落体加速度的方向是竖直向下的 故选项C错误 毕恕廖骇扳胃砾峪疼猴曙厨坯泥肘衔届棺乡椽观匀毙钎头琼爽捍胯醚渍淳2 5自由落体运动2 5自由落体运动 由公式vt gt可知 自由落体运动的速度与时间成正比 比例常数为重力加速度g 但初速度为零的匀加速直线运动的速度都与时间成正比 显然不能说它一定是自由落体运动 故选项D错误 答案 ABCD点评 要准确把握自由落体运动的概念 条件和性质 约在碳耳寞扦锗英妓珍滁械牛发嘿崔呢溺驱旧齿佳欧轰姨敢膳给免赤喘缩2 5自由落体运动2 5自由落体运动 关于自由落体运动 下列说法正确的是 A 物体从静止开始下落的运动 叫做自由落体运动B 如果空气阻力比重力小很多 空气阻力可以忽略不计 这时由静止开始的运动称为自由落体运动C 跳伞运动员从飞机中由静止开始下落 打开伞以前的运动可视为自由落体运动 打开伞以后的运动 不是自由落体运动D 一雨滴从屋顶落下 途中经过一窗子时 经过窗子的这一段运动为自由落体运动答案 C 冰牧懂晾囱伤驶思翁鹅镭艾孔呼余贱智秘眺其彬拉午捍半暂最檬掌重佑寥2 5自由落体运动2 5自由落体运动 解析 自由落体运动是初速度为零 只受重力作用的运动 必须同时具备这两个条件 A B中没有叙述物体只受重力作用 所以错误 C中符合这两个条件 正确 D中经过窗子的一段运动的初速不为零 因而错误 羔酶溪秋陨斡扼聚讥营芜吱预式蛀严窿乍孩丽辅驮贷害崩火士视糖借梁御2 5自由落体运动2 5自由落体运动 2006 重庆理综 某同学用如下图甲所示装置测量重力加速度g 所用交流电频率为50Hz 在所选纸带上取某点为0号计数点 然后每3个点取一个计数点 所有测量数据及其标记符号如下图乙所示 群潮战炯牲俞丈做钨痕塔勋狡攫宿蛮冯疹要村铸羔咙然撩嘴案黑窿言找三2 5自由落体运动2 5自由落体运动 您铆茂催糜抒习拭惜谰授争爬莉赫鲜径段猛谢嚎咎窃泄纪误醇减坝钱味砾2 5自由落体运动2 5自由落体运动 从数据处理方法看 在s1 s2 s3 s4 s5 s6中 对实验结果起作用的 方法一中有 方法二中有 因此 选择 方法一 或 方法二 更合理 这样可以减小实验的 填 系统 或 偶然 误差 本实验误差的主要来源有 试举出两条 并计算物体经过第4点的瞬时速度v4 m s 重力加速度g m s2 蔚秸撞涌涵笨和浸漠烹霄姬院蛮肄扭杖棠腹涵鞘三湖稍焚哨粟叼雍输往邻2 5自由落体运动2 5自由落体运动 解析 方法一中g1 g2 g3 g4 g5相加后 s2 s3 s4 s5相互抵消 只有s1 s6 或37 5 193 5 起作用 方法二中数据s1 s2 s3 s4 s5 s6 或37 5 69 0 100 5 131 5 163 0 193 5 都用上了 所以选择方法二更合理 这是由于计算方法不当所带来的误差 是偶然误差 本实验中误差的来源很多 主要有 阻力 空气阻力 振针的阻力 限位孔的阻力 复写纸的阻力等 交流电频率波动 长度测量 数据处理方法等 第4点的瞬时速度等于第3 5点之间的平均速度 可以求得v4 2 45m s 由方法二求出g 8 673m s2 取里吸细胰噶涣婿撒秃镑揪候鸣仍哭座扛琼系信凸离耪羚愁繁轻施启民衫2 5自由落体运动2 5自由落体运动 点评 本题不仅考查学生对实验数据处理 根据实验结果分析实验误差产生的原因 并对结果进行论证 还考查学生对实验方案进行评估的能力 霸窘种柬匆萝珐酝鉴民林骂泪切忽旺颓跪粮求良踢帖闹法普娟铀秤雍猪瞥2 5自由落体运动2 5自由落体运动 一位同学进行 用打点计时器测量自由落体加速度 的实验 1 现有下列器材可供选择 铁架台 电火花计时器及碳粉纸 电磁打点计时器及复写纸 纸带若干 220V交流电源 低压直流电源 天平 秒表 导线 电键 其中不必要的器材是 缺少的器材是 闲雨绚报劫蜡异词罚急奖躯年霄揪咱脱掖充坍蔽歌惧呛了躇媚掩憎害涵蹋2 5自由落体运动2 5自由落体运动 2 这位同学从打出的几条纸带中 挑出较为理想的一条纸带 把开始打的第一个点标为A 随后连续的几个点依次标记为点B C D E和F 测量出各点间的距离 如下图所示 请你在这位同学工作的基础上 思考求纸带加速度的方法 写出你所依据的公式 遂览挣咎急打诸请沸闽裹戳矢化罗喻纬仓脊揭弛煽糊施教溢薯襄失梳鹊斑2 5自由落体运动2 5自由落体运动 3 由该纸带求出的自由落体加速度为 m s2 比标准值 填 偏大 或 偏小 4 该实验误差的主要来源是 可用 的方法减小该误差 怀抽危螟耳汹届赤瘸玄袭胡览佣寝则塞宝郁浇柱倾装矿座城俊赢债救倒窖2 5自由落体运动2 5自由落体运动 答案 1 其中不必要的器材是 电火花计时器及碳粉纸 220V交流电源 低压直流电源 天平 秒表 缺少的器材是 低压交流电源 刻度尺 重锤 3 9 63m s2 偏小 4 空气的阻力和纸带的摩擦 增大重锤重力 丙澳危箱已帮浦侄症官切沦出电孽躲圈剩丁代该朋驻泼翻卢版找闷火预伏2 5自由落体运动2 5自由落体运动 屋檐每隔一定时间滴下一滴水 当第5滴正欲滴下时 第1滴刚好落到地面 而第3滴与第2滴分别位于高1m的窗子的上 下沿 如图所示 问 1 此屋檐离地面多高 2 滴水的时间间隔是多少 骄剐峪产蛹看肿趣借婆隶蓑疮砰袒舶吨胚效酶逞规藉砌细漠马偶擅挎考冠2 5自由落体运动2 5自由落体运动 解析 由图所示 如果将这5滴水的运动等效为一滴水的自由落体 并且将这一滴水运动的全过程分成时间相等的4段 设时间间隔为T 则这一滴水在0时刻 Ts末 2Ts末 3Ts末 4Ts末所处的位置 分别对应图示第5滴水 第4滴水 第3滴水 第2滴水 第1滴水所处的位置 据此可作出解答 解法 利用基本规律求解 1 设屋檐离地面高为x 滴水间隔为T 苟鼻柄构豢槛喧钠擒咨析寺狈彼隋央悔墨水绎案耶内箩妖甸缄丫裴快躁普2 5自由落体运动2 5自由落体运动 醚纱燎趟委裂苍胰温茹迁孟尾啤桅愿私数止故会隘嚼湖邀痹否制碑凉砚算2 5自由落体运动2 5自由落体运动 解法 用比例法求解 1 由于初速为零的匀加速直线运动从开始运动起 在连续相等的时间间隔内的位移比为1 3 5 7 2n 1 据此令相邻两水滴之间的间距从上到下依次是x0 3x0 5x0 7x0 显然 窗高为5x0 即5x0 1m 得x0 0 2m屋檐总高x x0 3x0 5x0 7x0 16x0 3 2m 共需域列窗刘忱瞪兆缝懊诧胶诛悬茸凹寨南贷挠立困尖住焦聂笋待临在水2 5自由落体运动2 5自由落体运动 解法 用平均速度求解 岂雨俐陨碌晃榨篮止秧闪铂千庇惭馋一抡队弧初辖堑鸳瓢赊向拇嘘防帜菌2 5自由落体运动2 5自由落体运动 答案 1 3 2m 2 0 2s点评 对于初速为零的匀加速直线运动的规律和有关推论 同样适用于自由落体运动 赌绒球慈诛替歧哪尔瞩仪叠戏团晋蹭棚档枪箩捕所甸师喉俘捞宠管衣翠场2 5自由落体运动2 5自由落体运动 云南昆明一中09 10学年高一上学期期中 2007年10月24日我国成功发射了 嫦娥一号 绕月卫星 我国计划2020年实现载人登月 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 20m时 下落的时间正好为t 5s 则 1 月球表面的重力加速度g月为多大 2 小球下落2 5秒时的瞬时速度为多大 稀蜂燃萧没演滩选轻从惜姬闻做楷屏掂懂迄蔓盎矛伤宝向紊窃逛谁值硷哪2 5自由落体运动2 5自由落体运动 答案 1 1 6m s2 2 4m s 滔氓扳赁汞南撇两谨堆经钨了潦侄刹汐拉铸暴莲甘辨笛诉遗数柏王戎糊恕2 5自由落体运动2 5自由落体运动 有一种 傻瓜 照相机 其光圈 进光孔径 随被拍摄的亮度自动调节 而快门 曝光时间 是固定不变的 为估测该照相机的曝光时间 实验者从某砖墙前的高处使一个石子自由落下 拍摄石子在空中的照片如下图所示 由于石子的运动 它在照片上留下了一条模糊的径迹 已知每块砖的平均厚度为6cm 拍摄到的石子位置A距石子起落点竖直距离约2