4自由落體運動第二章勻變速直線運動的研究1.知道物體做自由落體運動的條件，知道自由落體加速度的大

小和方向.2.掌握自由落體運動規(guī)律，并能解決相關(guān)實際問題.3.會通過實驗探究自由落體運動的規(guī)律，測量自由落體加速度.【學(xué)習(xí)目標】【內(nèi)容索引】梳理教材夯實基礎(chǔ)探究重點提升素養(yǎng)課時對點練SHULIJIAOCAI

HANGSHIJICHU梳理教材夯實基礎(chǔ)1一、自由落體運動1.定義：物體只在

作用下從

開始下落的運動.2.物體的下落可看作自由落體運動的條件：空氣阻力的作用

，可以

.二、自由落體加速度1.定義：在同一地點，一切物體自由下落的加速度都

，這個加速度叫作自由落體加速度，也叫作

，通常用g表示.2.方向：

.3.大小(1)在地球表面，g值隨緯度的增大而逐漸

.(2)一般取值：g＝9.8m/s2或g＝

.重力靜止比較小忽略相同重力加速度豎直向下增大10m/s2三、自由落體運動的規(guī)律1.自由落體運動的性質(zhì)：自由落體運動是初速度為

的

運動.2.勻變速直線運動的基本公式及其推論都

自由落體運動.3.自由落體運動的速度、位移與時間的關(guān)系式：v＝

，x＝

.0勻加速直線適用于gt1.判斷下列說法的正誤.(1)重的物體總是比輕的物體下落得快.(

)(2)在空氣中由靜止釋放的物體都做自由落體運動.(

)(3)物體只在重力作用下的運動是自由落體運動.(

)(4)自由落體加速度的方向垂直地面向下.(

)(5)自由落體運動在1s內(nèi)速度增加約9.8m/s.(

)(6)在同一地點，輕重不同的物體的g值一樣大.(

)即學(xué)即用××××√√2.在同一地點，質(zhì)量為2m的物體A從高h處自由下落，質(zhì)量為m的物體B從高

h處自由下落，不計空氣阻力，則A、B兩物體下落的加速度之比為________；下落時間之比為tA∶tB＝______；落地前瞬間的速度之比為vA∶vB＝________.1∶1返回2∶12∶1TANJIUZHONGDIAN

TISHENGSUYANG探究重點提升素養(yǎng)2導(dǎo)學(xué)探究一、自由落體運動與自由落體加速度如圖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.(1)為什么物體下落快慢相同？答案因為沒有空氣阻力圖1(2)空氣中的落體運動在什么條件下可看作自由落體運動？答案空氣的阻力作用可以忽略知識深化1.自由落體運動的理解(1)條件：①初速度為零；②只受重力.(2)運動性質(zhì)：初速度v0＝0、加速度a＝g的勻加速直線運動.(3)v－t圖像是一條過原點的傾斜直線(如圖2所示)，斜率k＝g.圖22.自由落體加速度(重力加速度)的理解(1)方向：豎直向下.(2)大?。孩僭谕坏攸c，重力加速度都相同，與物體的質(zhì)量、大小等因素均無關(guān).②與在地球上的緯度有關(guān)a.在地球表面上，重力加速度隨緯度的增加而增大.b.赤道處重力加速度最小，兩極處重力加速度最大，但差別不大.③一般計算中g(shù)取9.8m/s2，粗略計算中g(shù)取10m/s2.[深度思考]1.蘋果樹上掉落的蘋果能否看成是自由落體運動？被風(fēng)吹落的樹葉呢？答案蘋果的運動可以看成自由落體運動，樹葉不能.2.在實際生活中，什么情況下物體的運動可看成自由落體運動？答案自由落體運動是一種理想化的運動模型，實際物體在空中下落時若空氣阻力可以忽略，物體的運動可看成自由落體運動.例1

(2021·淮安市六校高一上第二次學(xué)情調(diào)查)關(guān)于自由落體運動，下列說法正確的是A.做自由落體運動的物體不受任何外力B.自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動C.只在重力作用下的豎直向下的運動就是自由落體運動D.在自由落體運動過程中，質(zhì)量不同的物體運動規(guī)律不同√例2關(guān)于自由落體加速度，下列說法正確的是A.物體的質(zhì)量越大，下落時加速度越大B.在同一高度同時由靜止釋放一大一小兩個金屬球，二者同時著地，說

明二者運動的加速度相同，這個加速度就是當(dāng)?shù)氐淖杂陕潴w加速度C.北京的自由落體加速度比廣東的稍小D.以上說法都不對√解析自由落體運動是忽略空氣阻力的運動，無論質(zhì)量大小，下落時加速度都是g，選項A錯誤；在同一高度釋放的金屬球受到的空氣阻力遠小于金屬球的重力，金屬球做自由落體運動，故金屬球運動的加速度為當(dāng)?shù)氐淖杂陕潴w加速度，選項B正確，D錯誤；北京的自由落體加速度比廣東的大，選項C錯誤.二、自由落體運動的規(guī)律1.自由落體運動的基本公式2.勻變速直線運動的一切推論公式，如速度位移公式、平均速度公式、位移差公式、初速度為零的勻變速直線運動的比例式，都適用于自由落體運動.例3

(2021·永安一中月考)從離地面500m處自由落下一個小球，不計空氣阻力，取g＝10m/s2，求：(1)小球落到地面需要的時間；答案

10s

(2)開始下落后第1s內(nèi)的位移大小和最后1s內(nèi)的位移大??；答案

5m

95m

解析第1s內(nèi)的位移前9s內(nèi)的位移最后1s內(nèi)的位移Δx＝x－x9＝500m－405m＝95m.(3)下落時間為總時間一半時的位移大小.答案

125m針對訓(xùn)練

(2021·無錫市高一上期末質(zhì)量抽檢)某物體做自由落體運動，g取10m/s2，則A.第2s內(nèi)的平均速度為10m/sB.第3s內(nèi)的位移為45mC.后一秒內(nèi)的位移總比前一秒內(nèi)的位移多5mD.后一秒內(nèi)的平均速度總比前一秒內(nèi)的平均速度大10m/s√由Δx＝gt2得，后一秒內(nèi)的位移比前一秒內(nèi)的位移多10m，選項C錯誤；做勻變速直線運動的物體，某段時間內(nèi)的平均速度等于該段時間中間時刻的瞬時速度，那么前一秒的中間時刻與后一秒的中間時刻的時間差為1s，即后一秒內(nèi)的平均速度總比前一秒內(nèi)的平均速度大10m/s，選項D正確.三、自由落體運動的實驗探究1.實驗器材打點計時器、紙帶、復(fù)寫紙、帶鐵夾的鐵架臺、幾個質(zhì)量不同的重物、夾子、交流電源、毫米刻度尺.2.探究過程(1)按如圖3所示將打點計時器豎直固定在鐵架臺上，連接好電路.(2)使紙帶穿過兩個限位孔，下端用夾子夾住連到重物上，讓重物靠近打點計時器.(3)用手捏住紙帶上端把紙帶拉成豎直狀態(tài)，啟動打點計時器，放開紙帶讓重物自由下落，打點計時器就在紙帶上打下一系列的點，重物落地后立刻關(guān)閉電源.(4)改變重物的質(zhì)量，重復(fù)幾次上面的實驗，選取一條點跡清晰的紙帶進行處理.圖33.數(shù)據(jù)處理(1)用刻度尺測量打點計時器在紙帶上打出的點之間的距離.(3)根據(jù)v－t圖像的斜率求加速度或根據(jù)Δx＝aT2計算加速度.4.實驗結(jié)論自由落體運動是初速度為零、加速度恒定(約為9.8m/s2，與物體的質(zhì)量無關(guān))的勻加速直線運動.例4如圖4所示，將打點計時器固定在鐵架臺上，使重物帶動紙帶從靜止開始自由下落，利用此裝置可以測定自由落體加速度.(1)所需器材有：電磁打點計時器、紙帶、復(fù)寫紙、帶鐵夾的鐵架臺和帶夾子的重物，此外還需________(填字母代號).A.直流電源 B.天平及砝碼C.8V交變電源 D.毫米刻度尺圖4CD解析電磁打點計時器需接8V交變電源.自由落體加速度與物體的質(zhì)量無關(guān)，所以不需要天平和砝碼.計算速度需要測相鄰計數(shù)點間的距離，需要毫米刻度尺，故A、B錯誤，C、D正確.(2)已知電磁打點計時器的工作頻率為50Hz，實驗中得到的一條紙帶如圖5所示，A、B、C、D、E是打點計時器連續(xù)打出的點，圖中四個數(shù)據(jù)中不符合有效數(shù)字要求的一組數(shù)據(jù)應(yīng)改為______cm；在打下點D時重物的速度大小為________m/s.重物的加速度大小為______m/s2.該實驗中測得的自由落體加速度的值偏小，其主要原因是________________________________.圖52.001.48259.625實驗中存在摩擦力及空氣的阻力解析用毫米刻度尺測量長度，測量結(jié)果要求估讀到最小刻度的下一位，這四個數(shù)據(jù)中不符合有效數(shù)字要求的是2.0cm，應(yīng)改為2.00cm.A、B、C、D、E是打點計時器連續(xù)打出的點，因此相鄰兩點之間的時間間隔為T＝0.02s；由于重物下落的過程中不可避免地存在摩擦力及空氣的阻力，因此所測自由落體加速度的值比實際值要小.返回KESHIDUIDIANLIAN課時對點練3考點一自由落體運動與自由落體加速度1.下列關(guān)于自由落體運動的說法正確的是A.自由落體運動是一種初速度為零的勻加速直線運動B.從豎直上升的熱氣球吊籃中掉下的物體的運動是自由落體運動C.在空氣中下落的雪花的運動是自由落體運動D.只在重力作用下的運動必定是自由落體運動√基礎(chǔ)對點練12345678910111213解析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，故A正確；從豎直上升的熱氣球吊籃中掉下來的物體具有向上的初速度，所以不是自由落體運動，故B錯誤；在空氣中下落的雪花受到的空氣阻力不能忽略不計，不是自由落體運動，故C錯誤；只在重力作用下但初速度不為零的運動不是自由落體運動，故D錯誤.123456789101112132.下列關(guān)于重力加速度的說法錯誤的是A.重力加速度g是標量，只有大小，沒有方向B.在地球上的不同地方，g的大小一般是不同的，但差別不大C.在地球上同一地點，輕石塊與重石塊做自由落體運動的加速度是相同的D.緯度越低的地方，重力加速度g值越小√12345678910111213解析重力加速度是矢量，方向總是豎直向下.地球上同一地點，一切物體做自由落體運動的加速度都是相同的，地球上不同地方，g的大小一般是不同的，但差別不大，緯度越低的地方，g值越小.故選A.3.下圖中可以表示物體做自由落體運動的是解析自由落體運動的速度公式為v＝gt，可知t＝0時v＝0，且v與t成正比，故A錯誤，B正確.自由落體運動的加速度恒為g，故C錯誤.12345678910111213√考點二自由落體運動規(guī)律的應(yīng)用4.甲物體的質(zhì)量是乙物體的3倍，它們同時從同一地點由靜止下落，不計空氣阻力，則下列說法正確的是A.甲比乙先著地B.下落過程中，甲比乙的加速度大C.著地時，甲比乙速度大D.下落過程中，兩者始終有相同的位移√123456789101112135.用如圖1所示的方法可以測出一個人的反應(yīng)時間，設(shè)直尺從開始自由下落，到直尺被受測者抓住，直尺下落的距離為h，受測者的反應(yīng)時間為t，則下列說法正確的是12345678910111213√圖16.一個石子從高處釋放，做自由落體運動，已知它在第1s內(nèi)的位移大小是L，則它在第3s內(nèi)的位移大小是A.3L B.5L

C.7L D.9L√12345678910111213解析石子做自由落體運動，自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動；初速度為零的勻加速直線運動，在第1s、第2s、第3s內(nèi)的位移之比為1∶3∶5；已知石子在第1s內(nèi)的位移大小是L，則它在第3s內(nèi)的位移大小是5L，故B正確.7.(2020·合肥市六校高一聯(lián)考)關(guān)于自由落體運動，下列說法正確的是A.自由落體運動在開始連續(xù)三個相等位移的時間之比為B.自由落體運動在開始連續(xù)的三個1s末的速度之比為1∶2∶3C.豎直方向上只要滿足連續(xù)相等的時間內(nèi)位移x1∶x2∶x3∶…＝1∶3∶5

∶…的運動一定是自由落體運動D.地球表面上物體的自由落體加速度隨緯度的升高而減小√123456789101112138.(2021·淮安市高中校協(xié)作體)在真空中，將羽毛和蘋果同時從同一高度由靜止釋放，并拍下頻閃照片，下列頻閃照片符合事實的是√123456789101112139.2018年11月27日凌晨4時許，洞察號探測器成功登陸火星，假設(shè)未來的某一天，宇航員在火星上距地面18m高處由靜止釋放一重物，測得重物經(jīng)過3s落到火星表面，則下列說法正確的是A.火星表面的重力加速度大小為4m/s2B.重物落地時的速度大小為8m/sC.重物落地前的1s內(nèi)位移大小為8mD.重物下落過程中，任意相鄰1s內(nèi)的位移之差為2m12345678910111213√能力綜合練10.(2020·安慶市高一期末)一小球做自由落體運動，在落地前1s內(nèi)下降的高度為25m，取g＝10m/s2，則小球開始下落時距地面的高度為A.45m B.50mC.60m D.80m√1234567891011121311.一個物體從45m高處自由下落(空氣阻力不計，g＝10m/s2)，求：(1)物體下落所用的時間；12345678910111213答案3s

(2)前2s內(nèi)物體的平均速度大??；12345678910111213答案10m/s

(3)物體下落最后1s內(nèi)的位移大小.12345678910111213答案25m解析最后1s內(nèi)下落的位移為總的位移減去前2s內(nèi)的位移，前2s內(nèi)的位移為：h1＝20m所以最后1s內(nèi)的位移為Δh＝h－h(huán)1＝45m－20m＝25m.12.頻閃攝影是研究變速運動常用的實驗手段.在暗室中，照相機的快門處于常開狀態(tài)，頻閃儀每隔一定時間發(fā)出一次短暫的強烈閃光，照亮運動的物體，于是膠片上記錄了物體在幾個閃光時刻的位置.如圖2是小球在沒有阻力時自由下落的頻閃照片，頻閃儀每隔0.04s閃光一次.(照片中的數(shù)字是小球距起落點的距離，單位：cm)答案見解析解析是勻變速直線運動，因為在誤差允許范圍內(nèi)小球在連續(xù)相等時間內(nèi)的位移差為定值.圖2(1)試判斷小球的運動是否是勻變速直線運動？(請說出判斷依據(jù))12345678910111213(2)若是勻變速直線運動，加速度是多大？1234567891