自由落體運(yùn)動專題稻谷書屋

1、自由落體運(yùn)動專題一、目標(biāo)知道物體做自由落體運(yùn)動的條件通過實(shí)驗(yàn)探究自由落體運(yùn)動加速度的大小，建立重力加速度的概念，知道重力加速度的方向、在地球上不同地方重力加速度的大小不同、通常情況下g取9.8m/s2掌握自由落體運(yùn)動的特點(diǎn)和規(guī)律二、知識點(diǎn)自由落體運(yùn)動：1、物體只在重力作用下從靜止開始下落的運(yùn)動，叫做自由落體運(yùn)動。2、自由落體運(yùn)動是初速度為0的勻加速直線運(yùn)動自由落體運(yùn)動的加速度：1、在同一地點(diǎn)，一切物體自由下落的加速度都相同，這個(gè)加速度叫做自由落體加速度，也叫重力加速度，用字母g表示。2、地球表面不同地方，g的大小不同，在赤道處g最小，緯度越大的地方g越大，在南、北兩極處g最大3、一般計(jì)算中，g

2、可以取9.8m/s2或10m/s2，如果沒有特別說明，都取9.8m/s2。自由落體的運(yùn)動規(guī)律：1、速度隨時(shí)間的變化規(guī)律 2、位移隨時(shí)間的變化規(guī)律 只要把勻變速直線運(yùn)動公式中的初速度v0取為0、加速度a取為g就可以了例例題解析例1 從離地500m的空中自由落下一個(gè)小球，取g= 10m/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1s內(nèi)的位移、最后1s內(nèi)的位移；（3）落下一半時(shí)間的位移.分析由h=500m和運(yùn)動時(shí)間，根據(jù)位移公式可直接算出落地時(shí)間、第1s內(nèi)位移和落下一半時(shí)間的位移.最后1s內(nèi)的位移是下落總位移和前（n1）s下落位移之差. （2）第1s內(nèi)的位移：因?yàn)閺拈_始運(yùn)動

3、起前9s內(nèi)的位移為：所以最后1s內(nèi)的位移為：h10=h-h9=500m-405m=95m（3）落下一半時(shí)間即t'=5s，其位移為說明根據(jù)初速為零的勻加速運(yùn)動位移的特點(diǎn)，由第1s內(nèi)的位移h1=5m，可直接用比例關(guān)系求出最后1s內(nèi)的位移，即h1h10=119 h10=19h1=19×5m=95m同理，若把下落全程的時(shí)間分成相等的兩段，則每一段內(nèi)通過的位移之比：ht/2ht=1222=14例2 一個(gè)物體從h高處自由落下，經(jīng)過最后196m所用的時(shí)間是4s，求物體下落h高所用的總時(shí)間t和高度h是多少？取g=9.8m/s2，空氣阻力不計(jì).分析 根據(jù)題意畫出小球的運(yùn)動示意圖（圖1）其中t=

4、4s， h=196m.解方法1 根據(jù)自由落體公式式（1）減去式（2），得方法2 利用勻變速運(yùn)動平均速度的性質(zhì)由題意得最后4s內(nèi)的平均速度為因?yàn)樵趧蜃兯龠\(yùn)動中，某段時(shí)間中的平均速度等于中點(diǎn)時(shí)刻的速度，所以下落至最后2s時(shí)的瞬時(shí)速度為由速度公式得下落至最后2s的時(shí)間方法3 利用vt圖象畫出這個(gè)物體自由下落的v-t 圖，如圖2所示.開始下落后經(jīng)時(shí)間（tt）和t后的速度分別為g（t-t）、 gt. 圖線的ab段與t軸間的面積表示在時(shí)間t內(nèi)下落的高度h.。由三，豎直上拋運(yùn)動1、教學(xué)目標(biāo) (1)了解什么是豎直上拋運(yùn)動；(2)掌握豎直上拋運(yùn)動的特征；(3)掌握豎直上拋運(yùn)動的規(guī)律；能熟練計(jì)算豎直上拋物體的位移

5、、速度及運(yùn)動時(shí)間。2豎直上拋運(yùn)動的計(jì)算方法(1)將豎直上拋運(yùn)動分為上升和下落兩個(gè)階段分別進(jìn)行計(jì)算。(先由學(xué)生自己推導(dǎo)，然后出示投影片得出結(jié)果。)上升時(shí)間t1物體上升到最高點(diǎn)瞬時(shí)速度為零，由速度公式可得0=v0-gt上升時(shí)間上升最大高度下落時(shí)間t2落地速度vt全程時(shí)間t2例題解析例1  豎直上拋一物體，初速度為30m/s，求：上升的最大高度；上升段時(shí)間，物體在1秒末、2秒末、3秒末、4秒末、5秒末、6秒末的高度及速度。(g=10m/s2)總結(jié)1物體以一定初速度沿豎直方向向上拋出，所做的運(yùn)動叫豎直上拋運(yùn)動。在上升過程中，速度越來越小；加速度方向跟速度方向相反。當(dāng)速度減少到零時(shí)，物體上升達(dá)

6、最大高度。然后物體由這個(gè)高度自由下落，速度越來越大，加速度方向跟速度方向相同。2若不考慮空氣阻力，即空氣阻力可以忽略時(shí)，豎直上拋運(yùn)動在上升過程和下落過程的加速度都是重力加速度g。所以在處理豎直上拋運(yùn)動時(shí)，可以把這個(gè)全過程看做一個(gè)統(tǒng)一的勻減速直線運(yùn)動。我們就可以用勻變速直線運(yùn)動的速度公式和位移公式來求解這一運(yùn)動。運(yùn)用這種方法時(shí)，首先要設(shè)定正方向，并且要正確規(guī)定矢量的正負(fù)號(注意是相對于拋出點(diǎn)而言)。3豎直上拋運(yùn)動中物體在同一位置的上拋速度和下落速度大小相等、方向相反，所以有時(shí)可以利用這種對稱性求解，使解題過程簡化。例2  豎直上拋一物體，上升的最大高度為5m，求：拋出時(shí)的初速度大小。(

7、g=10m/s2)因?yàn)閺纳蠏佔(zhàn)畲蟾叨茸杂上侣涞哪┧俣扰c拋出時(shí)初速度大小相等，所以初速例3 在15m高的塔頂上以4m/s的初速度豎直上拋一個(gè)石子，求經(jīng)過2s后石子離地面的高度。(g=10m/s2)據(jù)位移公式負(fù)號表示經(jīng)過2s后石子對拋出點(diǎn)的位移方向豎直向下，即石子在塔頂下方12m處，因而離地面高度是15m-12m=3m。例4  氣球以4m/s的速度勻速豎直上升，氣體下面掛一重物。在上升到12m高處系重物的繩子斷了，從這時(shí)刻算起，重物落到地面的時(shí)間為            

8、;                                                  答案：c二、課堂練

9、習(xí)1、某同學(xué)在用直尺測自己的反應(yīng)時(shí)間的實(shí)驗(yàn)中，從看到直尺下落到手捏住直尺的過程中，直尺下落了20cm，試計(jì)算該同學(xué)的反應(yīng)時(shí)間，g取10m/s2。2、為了測出井口到水面的距離，讓一個(gè)小石塊從井口自由落下，經(jīng)過2.5s聽到石塊擊水的聲音，估算井口到水面的距離。若考慮到聲音在空氣中傳播需要一定的時(shí)間，估算結(jié)果是偏大還是偏小？（g取10m/s2）3、關(guān)于自由落體運(yùn)動，下列說法中正確的是 （ ）（a）不同物體做自由落體運(yùn)動，它們的運(yùn)動規(guī)律是不同的（b）自由落體運(yùn)動的加速度與物體的質(zhì)量大小無關(guān)（c）物體在空氣中從靜止開始下落的運(yùn)動一定都是自由落體運(yùn)動（d）自由落體運(yùn)動是初速度為0，加速度為g的豎直向下的勻加速直線運(yùn)動4、做自由落體運(yùn)動的物體，在最后1s內(nèi)通過的位移是55m，g取10m/s2。求：物體下落時(shí)的高度；落到地面所需的時(shí)間；落地時(shí)的速度。abo5、一條長為0.49m的鐵鏈ab，a端懸于天花板上使它自由下垂，懸點(diǎn)下方2.45m處有一小孔o(hù)，如圖所示。讓鐵鏈做自由落體運(yùn)動，求整個(gè)鐵鏈通過小孔o(hù)所需的時(shí)間。6、關(guān)于自由落體運(yùn)動的加速度g