高中物理 第2章 第2節(jié) 自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律課件 粵教版必修11

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1、,,,第二節(jié)自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律,1某同學(xué)搖動(dòng)蘋果樹，同一高度上的一個(gè)蘋果和一片樹葉同時(shí)從靜止直接落向地面，蘋果先著地，下列說法中正確的是() A蘋果和樹葉做的都是自由落體運(yùn)動(dòng) B蘋果和樹葉的運(yùn)動(dòng)都不能看成自由落體運(yùn)動(dòng) C蘋果的運(yùn)動(dòng)可看成自由落體運(yùn)動(dòng)，樹葉的運(yùn)動(dòng)不能看成自由落體運(yùn)動(dòng) D假如地球上沒有空氣，則蘋果和樹葉不會(huì)同時(shí)落地,精 彩 回 眸,【答案】C 【解釋】蘋果所受阻力和其重力相比可忽略不計(jì)，可看成自由落體運(yùn)動(dòng)，而樹葉所受阻力和其重力相比不能忽略，故樹葉不能看成自由落體運(yùn)動(dòng)，A、B錯(cuò)誤，C正確；假若地球上沒有空氣，蘋果和樹葉都只受重力作用，加速度都是g，都做自由落體運(yùn)動(dòng)，蘋果和樹葉會(huì)同時(shí)落

2、地，D錯(cuò)誤,2(雙選)牛頓管實(shí)驗(yàn)中，有空氣的和抽掉空氣的兩根管中的錢幣和羽毛下落情況不同，這個(gè)實(shí)驗(yàn)說明了() A真空管中的羽毛比有空氣管中的羽毛受到的重力大 B羽毛比錢幣下落慢的原因是由于羽毛受到空氣阻力作用，錢幣不受空氣阻力 C羽毛比錢幣下落慢的原因是因?yàn)橛鹈艿降目諝庾枇陀鹈闹亓ο啾容^大，影響了羽毛的下降 D所有物體如果不受空氣阻力，只在重力作用下，在同一地方由靜止釋放，下落的快慢均一樣 【答案】CD,3(雙選)A物體重力是B物體重力的兩倍，A從H、B從2H高度同時(shí)開始自由下落(不計(jì)空氣阻力，下落時(shí)間大于1 s)() A落地前同一時(shí)刻B比A的速度大 B1 s末A、B速度相等 C兩物體落

3、地時(shí)速度相同 D下落1 m所需時(shí)間相同 【答案】BD 【解釋】由自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)知，物體同時(shí)開始自由下落，落地前的情況完全相同，故選項(xiàng)B、D正確，A、C錯(cuò)誤，正確選項(xiàng)為B、D.,4伽利略以前的學(xué)者認(rèn)為，物體越重，下落越快伽利略等一些物理學(xué)家否定了這種看法 (1)在一高塔頂端同時(shí)釋放一片羽毛和一個(gè)玻璃球，玻璃球先于羽毛到達(dá)地面，這主要是因?yàn)?) A它們的質(zhì)量不等 B它們的密度不等 C它們的材料不同 D它們所受的空氣阻力對(duì)下落的影響程度不同,(2)在此塔頂端同時(shí)釋放大小相等的實(shí)心鐵球和空心鐵球，下列說法正確的是() 它們受到的空氣阻力不等它們的加速度相等 它們落地的速度不等它們下落的時(shí)間相等 A

4、B C只有D只有 【答案】(1)D(2)B,【解析】(1)羽毛下落時(shí)空氣阻力不能忽略，玻璃球和鐵球下落時(shí)空氣阻力可以忽略玻璃球先于羽毛到達(dá)地面，這主要因?yàn)橛鹈馁|(zhì)量小，羽毛受到的空氣阻力對(duì)羽毛下落的阻礙作用不能忽略緣故，正確選項(xiàng)為D. (2)大小相等的實(shí)心鐵球和空心鐵球受到的空氣阻力相等在忽略空氣阻力的情況下，兩球均做自由落體運(yùn)動(dòng)，它們的加速度相等因下落高度相等，故下落的時(shí)間相等，落地的速度相等，正確選項(xiàng)為B.,一、猜想與驗(yàn)證 1猜想：物體做自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)，運(yùn)動(dòng)方向始終________，即速度的方向不變，由頻率為50 Hz打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄的自由落體運(yùn)動(dòng)信息的紙帶可以看出，在相同時(shí)間內(nèi)物體的位移_

5、_______，即速度________，自由落體運(yùn)動(dòng)可能是勻變速直線運(yùn)動(dòng),知 識(shí) 梳 理,向下,變大,增大,,,圖222,勻變速直線運(yùn)動(dòng),二、自由落體加速度 1定義：在同一地點(diǎn)，物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度是一個(gè)常量，這個(gè)加速度叫____________ 2方向：___________. 3大小：地球上其大小隨地理緯度的增加而________，在赤道上________，兩極處________，一般計(jì)算中，常取g________，粗略計(jì)算時(shí)，我們可以取g________.,重力加速度,豎直向下,增大,最小,最大,9.8 m/s2,10 m/s2,三、自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律 1自由落體運(yùn)動(dòng)實(shí)質(zhì)上是初速度v

6、0__________，加速度a__________的____________運(yùn)動(dòng),0,g,勻加速直線,gt,2gs,1實(shí)驗(yàn)方法 (1)借助紙帶分析，利用逐差法計(jì)算得到當(dāng)?shù)刂亓铀俣?(2)借助閃光照片記錄自由落體物體在每隔一段時(shí)間后的位置(頻閃照相類似于打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)，但前者也可以用于曲線運(yùn)動(dòng)的研究)，再由sgT2求出重力加速度,測(cè)量自由落體運(yùn)動(dòng)的重力加速度,2數(shù)據(jù)處理方法 (1)逐差法 如圖223所示，s1、s2、s3sn是相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離，s是兩個(gè)連續(xù)相等的時(shí)間內(nèi)的位移之差，即s1s2s1，s2s3s2，T是兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔且T0.02n s(n為兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的間隔數(shù)),圖

7、223,,(2)圖象法 先用平均速度法求出各點(diǎn)的瞬時(shí)速度，然后在vt圖象中描點(diǎn)作圖，直線的斜率即為重力加速度g.,【例1】 某同學(xué)用圖224所示裝置測(cè)量重力加速度g，所用交流電頻率為50 Hz.在所選紙帶上取某點(diǎn)為0號(hào)計(jì)數(shù)點(diǎn)，然后每3個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，所有測(cè)量數(shù)據(jù)及其標(biāo)記符號(hào)如圖225所示 該同學(xué)用兩種方法處理數(shù)據(jù)(T為相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔)：,圖224,,圖225,,從數(shù)據(jù)處理方法看，在s1、s2、s3、s4、s5、s6中，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果起作用的，方法一中有________；方法二中有________因此，選擇方法________(一或二)更合理，這樣可以減小實(shí)驗(yàn)的____________(系

8、統(tǒng)或偶然)誤差本實(shí)驗(yàn)誤差的主要來源有____________(試舉出兩條),答案：見解析,題后反思：由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器或頻閃照相求重力加速度的一般方法為： (1)計(jì)算出各點(diǎn)的速度，由速度值根據(jù)速度公式求加速度，最后取平均值 (2)計(jì)算出各點(diǎn)的速度，畫出vt圖象，由圖線的斜率可求得重錘下落的加速度即重力加速度 (3)用逐差法直接求加速度，要注意要盡可能多選取一些數(shù)據(jù),如圖226所示，為探究自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)打出的一條紙帶的一部分，試根據(jù)紙帶分析重錘的運(yùn)動(dòng)情況并求出自由落體的加速度 【答案】9.75 m/s2,,,圖226,自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,(6)若從開始運(yùn)動(dòng)時(shí)刻計(jì)時(shí)，劃分為相等的時(shí)間間隔T，則有如

9、下比例關(guān)系： T末、2T末、3T末瞬時(shí)速度之比 v1v2v3123； T內(nèi)、2T內(nèi)、3T內(nèi)位移之比 s1s2s3149； 第一個(gè)T內(nèi)、第二個(gè)T內(nèi)、第三個(gè)T內(nèi)位移之比 sss135.,【例2】 從離地500 m的空中由靜止開始自由落下一個(gè)小球，取g10 m/s2，求： (1)經(jīng)過多少時(shí)間落到地面； (2)從開始落下的時(shí)刻起，在第1 s內(nèi)的位移、最后1 s內(nèi)的位移； (3)落下一半時(shí)間的位移； (4)落地時(shí)小球的速度,答案：(1)10 s(2)5 m95 m(3)125 m (4)100 m/s 題后反思：自由落體運(yùn)動(dòng)為初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，勻加速直線運(yùn)動(dòng)的各個(gè)公式都可在求解自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)靈

10、活運(yùn)用,,一礦井深為125 m，在井口每隔一定時(shí)間自由下落一個(gè)小球當(dāng)?shù)?1個(gè)小球剛從井口開始下落時(shí)，第1個(gè)小球恰好到達(dá)井底，則相鄰兩小球開始下落的時(shí)間間隔為多少？這時(shí)第3個(gè)小球和第5個(gè)小球相距多遠(yuǎn)？(g取10 m/s2) 【答案】0.5 s35 m,,【例3】 有一種“傻瓜”照相機(jī)，其光圈(進(jìn)光孔徑)隨被拍攝物體的亮度自動(dòng)調(diào)節(jié)，而快門(曝光時(shí)間)是固定不變的，為估測(cè)該照相機(jī)的曝光時(shí)間，實(shí)驗(yàn)者從某磚墻前的高處使一個(gè)石子自由落下，拍攝石子在空中的照片如圖227所示，由于石子的運(yùn)動(dòng)，它在照片上留下了一條模糊的徑跡已知每塊磚的平均厚度為6 cm，拍攝到的石子位置A距石子起落點(diǎn)豎直距離約2 m，這個(gè)照相機(jī)的曝光時(shí)間是多少？(g取10 m/s2),綜 合拓 展提 高,,圖227,,答案：0.02 s 題后反思：用相機(jī)照相，問題緊密聯(lián)系實(shí)際，有一定的難度，關(guān)鍵是如何把一個(gè)實(shí)際問題抽象為一個(gè)物理問題，建立一個(gè)物理模型，根據(jù)物理模型恰當(dāng)選擇規(guī)律求解,