内容正文:
专题07 自由落体运动
知识精讲
自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动(只有在没有空气的空间里才能发生).在同一地点,一切物体在自由落体匀动中的加速度都相同.这个加速度叫自由落体加速度,也叫重力加速度(方向竖直向下),用g表示.在地球两极自由落体加速度最大,赤道附近自由落体加速度最小.
[注意]:不考虑空气阻力作用,不同轻重的物体下落的快慢是相同的.
竖直上抛运动:将物体以一定初速度沿竖直方向向上抛出,物体只在重力作用下运动(不考虑空气阻力作用).
[注意]:①运动到最高点v= 0,a = -g(取竖直向下方向为正方向)
②能上升的最大高度hmax=v0 2 /2g,所需时间t =v0/g.
③质点在通过同一高度位置时,上升速度与下落速度大小相等;物体在通过一段高度过程中,上升时间与下落时间相等(t =2v0/g).
一、自由落体运动
(1)定义:物体只在重力的作用下从静止开始下落的运动。
(2)特点:自由落体是初速度为零的匀加速直线运动。
(3)重力加速度
同一地点,一切物体的自由落体的加速度都相同,这个加速度叫重力加速度,用g表示
地球上不同的纬度、高度g值不同。(纬度越大,g越大;高度越高,g越小。)其方向为竖直向下。通常的计算,g值取9.8m/s2,粗略计算:g=10m/s2
(4)自由落体运动的规律
1、自由落体运动的规律可以用以下四个公式来概括
2、以下几个比例式对自由落体运动也成立
①物体在1T末、2T末、3T末……nT末的速度之比为
v1:v2:v3:……:vn=1:2:3:……:n
②物体在1T内、2T内、3T内……nT内的位移之比为
h1:h2:h3:……:hn=1:4:9:……:n2
③物体在第1T内、第2T内、第3T内……第nT内的位移之比为
H1:H2:H3:……:Hn =1:3:5……(2n-1)
④通过相邻的相等的位移所用时间之比为
t1:t2:t3:……:tn=1:():():……:()
课程要求
1. 理解什么是自由落体运动.知道它是初速度为零的匀加速直线运动.
2. 理解什么是自由落体加速度,知道它的方向.知道在地球的不同地方,重力加速度大小不同.
3. 初步掌握自由落体运动的规律.
典例剖析
[典例1]关于自由落体运动,下列说法正确的是( )
A.物体竖直向下的运动一定是自由落体运动
B.自由落体运动是初速度为零、加速度为g的竖直向下的匀加速直线运动
C.物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫自由落体运动
D.当空气阻力的作用比较小,可以忽略不计时,物体自由下落可视为自由落体运动
[典例2]做自由落体运动的甲、乙两物体所受的重力之比为2 : 1,下落高度之比为l: 2,则
A. 下落时间之比是1:2 B.落地速度之比是1:1
C.落地速度之比是1: D.下落过程中的加速度之比是2:1
[典例3]从离地面80 m的空中自由落下一个小球,取g=10 m/s2,求:
(1)经过多长时间落到地面;
(2)自开始下落时计时,在第1 s内和最后1 s内的位移;
对点精练
1、 不定项选择题
1.在真空中,将苹果和羽毛同时从同一高度由静止释放,下列频闪照片中符合事实的是( )
2.甲物体的质量是乙物体质量的5倍,它们同时从同一点由静止开始下落,不计空气阻力,则下列说法正确的是( )
A.甲比乙先着地 B.甲的落地速度比乙的落地速度大
C.甲比乙加速度大 D.下落过程中,两者在任意时刻的速度和离地的高度都相同
3. 关于自由落体运动,下列说法正确的是( )
A. 同一地点不同物体做自由落体运动时的加速度相同
B. 只要物体只受重力作用就一定做自由落体运动
C. 自由落体运动是匀加速直线运动
D. 在地球上同一地点,从同一高度做自由落体的物体,落地时间与物体的质量有关
4.一物体做自由落体运动,那么在任意一秒内( )
A.物体的末速度一定比初速度大9.8 m/s
B.物体的末速度一定等于初速度的9.8倍
C.物体的位移一定等于前一秒内位移的9.8倍
D.物体的位移一定比前一秒内的位移大9.8 m
5.一物体做自由落体运动.从下落开始计时,重力加速度g取10m/s2.则物体在第5s内的位移为( )
A. 10 m B. 125 m C. 45 m D. 80 m
6.如图所示图象中能够反映自由落体运动规律的是( )
7.一物体做自由落体运动,取g=10m/s2。关于该物体的运动情况,下列说法正确的是( )
A. 第1s末的速度为 B. 第1s末的速度为
C. 第1s内下落的距离为15m D. 第1s内下落的距离为5m
8.下列关于自由落体运动的说法正确的是( )