内容正文:
4 自由落体运动
第二章 匀变速直线运动的研究
学科素养与目标要求
1.知道物体做自由落体运动的条件,知道自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动.
2.掌握自由落体加速度.
物理观念:
能够运用自由落体运动的规律和特点解决有关问题.
科学思维:
会通过实验探究自由落体运动的规律,会利用打点计时器测量自由落体加速度.
科学探究:
梳理教材 夯实基础
探究重点 提升素养
随堂演练 逐点落实
内容索引
NEIRONGSUOYIN
梳理教材 夯实基础
01
1.轻重不同的物体下落快慢的研究
现实生活中人们看到物体下落快慢不同是由于 ,如果没有空气阻力,所有物体下落的快慢 .
2.自由落体运动
(1)定义:物体只在 作用下从 开始下落的运动.
(2)物体的下落可看作自由落体运动的条件:空气阻力的作用 ,可以 .
自由落体运动
一
空气阻力的影响
都一样
重力
静止
比较小
忽略
1.定义:在同一地点,一切物体自由下落的加速度都 ,这个加速度叫作自由落体加速度,也叫作 ,通常用g表示.
2.方向: .
3.大小
(1)在地球表面不同的地方,g的大小一般是 的(选填“不同”或“相同”),g值随纬度的增大而逐渐 .
(2)一般取值:g= 或g= .
自由落体加速度
二
重力加速度
相同
竖直向下
不同
增大
10 m/s2
9.8 m/s2
1.自由落体运动的性质:
自由落体运动是初速度为 的 运动.
2.匀变速直线运动的基本公式及其推论都 自由落体运动.
3.自由落体的速度、位移与时间的关系式:v= ,x= gt2.
自由落体运动的规律
三
匀加速直线
0
适用于
gt
1.判断下列说法的正误.
(1)重的物体总是比轻的物体下落得快.( )
(2)在空气中由静止释放的物体都做自由落体运动.( )
(3)物体只在重力作用下的运动是自由落体运动.( )
(4)自由落体加速度的方向垂直地面向下.( )
2.质量为2m的物体A从高h处自由下落,质量为m的物体B从高 h处自由下落,不计空气阻力,则A、B两物体下落的加速度之比为 ;下落时间之比为tA∶tB= ;落地前瞬间的速度之比vA∶vB= .
即学即用
×
×
×
×
1∶1
2∶1
2∶1
02
探究重点 提升素养
自由落体运动与自由落体加速度
一
1.自由落体运动
(1)自由落体运动实质上是初速度v0=0、加速度a=g的匀加速直线运动,是匀变速直线运动的一个特例.
(2)自由落体是一种理想化模型,这种模型忽略了次要因素——空气阻力,突出了主要因素——重力.实际上,物体下落时由于受空气阻力的作用,并不做自由落体运动.
(3)运动图像:自由落体运动的v-t图像(如图1)是一条过原点的倾斜直线,斜率k=g.
图1
2.自由落体加速度(重力加速度)
(1)方向:总是竖直向下,但不一定垂直地面;
(2)大小:①在同一地点,重力加速度都相同.
②地球上纬度不同的地点重力加速度不同,其大小随纬度的增加而增大,赤道上最小,两极处最大,但各处的重力加速度都接近9.8 m/s2,一般计算中g取9.8 m/s2或
10 m/s2.
例1 (多选)下列说法正确的是
A.初速度为零、竖直向下的匀加速直线运动是自由落体运动
B.仅在重力作用下的运动叫作自由落体运动
C.物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫作自由落体运动
D.当空气阻力可以忽略不计时,物体由静止开始自由下落的运动可视为自由落体运动
解析 自由落体运动是物体只在重力作用下由静止开始下落的运动,选项A、B错误,C正确.
当空气阻力比较小,可以忽略不计时,物体由静止开始自由下落的运动可视为自由落体运动,选项D正确.
√
√
自由落体运动的规律
二
1.自由落体运动的基本公式
2.匀变速直线运动的一切推论公式,如平均速度公式、位移差公式、初速度为零的匀变速直线运动的比例式,都适用于自由落体运动.
例2 (2019·永安一中月考)从离地面500 m处自由落下一个小球,不计空气阻力,取g=10 m/s2,求:
(1)小球落到地面需要的时间;
答案 10 s
(2)开始下落后第1 s内的位移大小和最后1 s内的位移大小;
解析 第1 s内的位移
答案 5 m 95 m
前9 s内的位移
最后