2.5自由落體運(yùn)動

第二章勻變速直線運(yùn)動的研究第5節(jié)自由落體運(yùn)動生活中常見的下落運(yùn)動雪花飄落蘋果下落露珠下落見一葉落而知?dú)q之將暮

-----《淮南子?說山訓(xùn)》

思考：

輕重不同的物體，下落的快慢是否相同？影響物體下落快慢的因素是什么呢？鐵球塑料卡紙片從實(shí)驗現(xiàn)象得知，重的物體下落的快古希臘最偉大的科學(xué)家

——亞里士多德輕重不同的物體下落時，重的物體下落得快，輕的物體下落得慢.偉大的意大利物理學(xué)家、天文學(xué)家

——

伽利略老亞，你這種觀點(diǎn)是錯誤的！？比薩斜塔實(shí)驗不同的物體下落快慢是一樣的.輕重相同的物體，并不是同時落地.物體下落的快慢不是由它們的輕重決定的紙團(tuán)紙片在真空管中鐵片和羽毛同時落到管底實(shí)驗是理論的法寶演示實(shí)驗：牛頓管實(shí)驗實(shí)驗探究結(jié)論：影響落體運(yùn)動快慢的因素是空氣阻力的作用，沒有空氣阻力時，只在重力作用下輕重不同的物體下落快慢相同

.1．定義：物體只在_____作用下從_____開始下落的運(yùn)動．2．條件: (1)物體只受_____作用． (2)物體的________等于零．3．運(yùn)動性質(zhì)：自由落體運(yùn)動是初速度為零的__________運(yùn)動．4．空氣中下落：如果空氣阻力的作用_______，可以_____，物體從靜止下落也可以近似看做自由落體運(yùn)動．一、自由落體運(yùn)動重力靜止重力初速度勻加速直線比較小忽略1．小鵬搖動蘋果樹，從同一高度一個蘋果和一片樹葉同時從靜止直接落到地上，蘋果先落地，下面說法中正確的是(

)． A．蘋果和樹葉做的都是自由落體運(yùn)動 B．蘋果和樹葉的運(yùn)動都不能看成自由落體運(yùn)動 C．蘋果的運(yùn)動可看成自由落體運(yùn)動，樹葉的運(yùn)動不能看成自由落體運(yùn)動

D．假如地球上沒有空氣，則蘋果和樹葉會同時落地CD1．打點(diǎn)計時器法(1)利用如圖2－5、6－1所示裝置，讓物體自由下落打出紙帶．（2）測出各計數(shù)點(diǎn)之間的距離x，求出連續(xù)相等時間內(nèi)的位移差△x，看是否相等，若相等則為勻加速直線運(yùn)動（3）若為勻加速直線運(yùn)動，根據(jù)△x=aT，變形求出自由落體加速度。實(shí)驗：自由落體的研究2取點(diǎn)ABCDEF

連續(xù)相等時間內(nèi)的位移(cm)xⅠ

=1.64xⅡ

=2.72xⅢ=3.81xⅣ=4.90xⅤ=5.99連續(xù)相等時間內(nèi)的位移差(cm)xⅡ-xⅠ=xⅢ-xⅡ=xⅣ-xⅢ=規(guī)律xⅤ-xⅣ=1.081.091.091.09初速度為零的勻加速直線運(yùn)動A(0.54cm)B(2.18cm)C(4.90cm)D(8.71cm)E(13.61cm)F(19.60cm)102468121416180在暗室中，照相機(jī)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(qiáng)烈閃光，照亮運(yùn)動的物體，于是膠片上記錄了物體在幾個閃光時刻的位置．圖中是小球自由下落時的頻閃照片，頻閃儀每隔0.04s閃光一次．根據(jù)這張頻閃照片，你能獲取關(guān)于自由落體運(yùn)動的哪些規(guī)律性的東西？如果要通過這張照片求自由落體加速度，可以采用哪幾種方法？(照片中的數(shù)字是小球距下落點(diǎn)的距離，單位：cm)

圖2－5、6－42．頻閃照相法1．定義：物體做自由落體運(yùn)動的加速度，也叫___________．2．方向：________．3．大?。涸谕坏攸c(diǎn)，物體做自由落體運(yùn)動的加速度都____，重力加速度的大小隨地理緯度的增加而_____，在赤

道上_____，兩極處_____，一般計算中，常取g＝_______或g＝_______．二、自由落體加速度相同重力加速度豎直向下增大最小最大9.8m/s210m/s2赤道：g=9.780m/s2北京：g=9.801m/s2北極：g=9.832m/s2莫斯科：g=9.816m/s2隨緯度升高，重力加速度增大2.關(guān)于自由落體運(yùn)動和自由落體加速度，下列說法錯誤的是(

)．A．重力加速度g是標(biāo)量，只有大小，沒有方向，通常g取9.8m/s2B．在地面上的不同地方，g的大小不同，但相差不是很大C．地球上的同一地點(diǎn)，一切物體做自由落體運(yùn)動的加速度都相同D．在自由落體運(yùn)動過程中，質(zhì)量不同的物體運(yùn)動規(guī)律相同

A物體從空自由下，輕重沒有快慢差。你我一個加速度，共同享受九點(diǎn)八。三、自由落體運(yùn)動規(guī)律:三個基本公式v0=0a=g測量自己的反應(yīng)時間自由落體的應(yīng)用：趣味試驗1．用圖2－5、6－7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 (

)．對自由落體運(yùn)動的認(rèn)識圖2－5、6－7答案

C?測高度3. 某人估測一豎直枯井深度，從井口靜止釋放一石頭并開始計時，經(jīng)2s聽到石頭落地聲，由此可知井深約為(不計聲音傳播時間，重力加速度g取10m/s2) (

)． A．10m B．20m C．30m D．40m

答案

B2．幾個常用的比例關(guān)系(1)1T末、2T末、3T末、…、nT末瞬時速度之比為v1∶v2∶v3∶…∶vn＝1∶2∶3∶…∶n(2)1T內(nèi)、2T內(nèi)、3T內(nèi)、…、nT內(nèi)的位移之比為h1∶h2∶h3∶…∶hn＝1∶4∶9∶…∶n2(3)第一個T內(nèi)、第二個T內(nèi)、第三個T內(nèi)、…，第N個T內(nèi)位移之比hⅠ∶hⅡ∶hⅢ∶…∶hN＝1∶3∶5∶…∶(2N－1)(4)通過連續(xù)相等的位移所用的時間之比三、自由落體運(yùn)動規(guī)律:4．一觀察者發(fā)現(xiàn)，每隔一定時間有一個水滴自8m高處的屋檐落下，而且當(dāng)看到第五滴水剛要離開屋檐時，第一滴水正好落到地面，那么這時第二滴水離地面的高度是(g取10m/s2) (

)． A．2m B．2.5m C．2.9m D．3.5m

答案

D自由落體運(yùn)動規(guī)律的應(yīng)用【典例2】從離地500m的空中由靜止開始自由落下一個小球，g取10m/s2，求： (1)經(jīng)過多長時間小球落到地面； (2)從開始下落的時刻起，小球在第1s內(nèi)通過的位移大?。?(3)小球落地前最后1s內(nèi)的位移大?。?．伽利略提出了一種新的觀點(diǎn)：重物與輕物下落得_______．2．伽利略的科學(xué)猜想與假說：落體運(yùn)動速度應(yīng)該是_____變化的．3．伽利略的理想斜面實(shí)驗

讓小球從斜面上由靜止?jié)L下，測出小球從不同起點(diǎn)滾動的 ____和______． (1)斜面傾角一定時，小球做____________運(yùn)動． (2)改變小球的質(zhì)量，只要傾角一定，小球加速度都是相同的．四、伽利略對自由落體運(yùn)動的研究一樣快均勻位移時間勻加速直線(3)增大斜面傾角，小球加速度______．(4)將斜面傾角外推到θ＝90°時的情況——小球自由下落，認(rèn)為小球仍會做____________運(yùn)動，從而得到了自由落體運(yùn)動的規(guī)律．其核心是把______和__________(包括數(shù)學(xué)演算)和諧地結(jié)合起來．4．伽利略的科學(xué)方法增大勻加速直線實(shí)驗邏輯推理4. 17世紀(jì)意大利科學(xué)家伽利略在研究自由落體運(yùn)動的規(guī)律時，做了著名的斜面實(shí)驗，其中應(yīng)用到的物理思想方法屬于 (

)． A．等效替代

B．實(shí)驗歸納 C．理想實(shí)驗

D．控制變量

解析伽利略的斜面實(shí)驗忽略了阻力影響，逐漸增加斜面的傾角，合理外推到斜面變?yōu)樨Q直面，物體自由下落，采用了理想實(shí)驗的方法．

答案

C五、豎直上拋運(yùn)動1、定義：物體具有豎直向上的初速度v0，只在重力作用下的運(yùn)動。2、運(yùn)動性質(zhì)：先做豎直向上的勻減速直線運(yùn)動，上升到最高點(diǎn)后，又開始向下做自由落體運(yùn)動，整個過程加速度始終為g。v0－gt－2gh3、運(yùn)動規(guī)律：取v0的方向為正，則加速度a=-g4．豎直上拋運(yùn)動的特點(diǎn)（1）時間對稱物體上升過程中從A→C所用時間tAC和下降過程中從C→A所用時間tCA相等，同理tAB＝tBA。（2）速度對稱物體上升過程經(jīng)過A點(diǎn)的速度與下降過程經(jīng)過A點(diǎn)的速度大小相等。5．豎直上拋運(yùn)動的兩種處理方法 (1)分段法：分為上