内容正文:
第07讲 自由落体运动
【学习目标】
1.知道自由落体运动的条件、性质和特点.
2.掌握自由落体运动的规律,会通过实验测定自由落体运动的加速度,知道在地球上不同地方,重力加速度的大小不同.
3.了解伽利略研究自由落体运动的过程,领悟他的研究方法.
【基础知识】
一 自由落体运动
1.亚里士多德的观点:物体下落的快慢是由它们的 决定的.
2.伽利略的研究
(1)归谬:伽利略从 的论断出发,通过逻辑推理,否定了他的论断.
(2)猜想:自由落体运动是一种最简单的变速运动,它的速度应该是 的.
3.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)运动性质:初速度为零的 直线运动.
二 自由落体加速度
1.定义:在同一地点,一切物体自由下落的加速度都 ,这个加速度叫做自由落体加速度,也叫做 ,通常用g表示.
2.方向:总是 .
3.大小:在地球上不同的地方,g的大小是不同的.一般的计算中,g取 ,近似计算时,g取 .
三 自由落体运动的规律
1.速度公式:v= .
2.位移公式:h= .
3.速度位移公式:v2= .
【答案】
一 1.重量 2(1)亚里士多德 (2)均匀变化 3.(1)重力 静止 (2)匀加速
二 1.相同 重力加速度 2.竖直向下 3. 9.8__m/s2 10__m/s2
三 1.gt 2.gt2 3. 2gh
【考点剖析】
考点一:自由落体运动的理解
例1.(多选)如图所示,一个苹果和一片树叶同时从同一高度下落,以下说法中正确的是
( )
A.树叶和苹果下落得一样快,因为二者都做自由落体运动
B.树叶下落得慢,因为树叶受到的空气阻力的影响比苹果的更大些
C.苹果的运动可以近似地视为自由落体运动
D.树叶和苹果落地时的速度大小一定相等
【答案】BC
【解析】 由于苹果所受到的空气阻力比自身重力小得多,可以忽略不计,因此苹果的运动可以看成自由落体运动,而树叶所受空气阻力与自身重力相比相差不多,不能忽略,树叶的运动不能看成自由落体运动.
考点二:自由落体加速度
例2.关于自由落体运动及重力加速度的说法,正确的是( )
A.竖直向下的运动一定是自由落体运动
B.重力加速度的方向向地心
C.同一地点,轻重物体的g值一样大
D.g值在赤道处大于在北极处
【答案】C
【解析】物体做自由落体运动的条件是初速度为零且只受重力作用,A错;重力加速度的方向竖直向睛下民,只有在赤道和南北极才指向向地心,选项B错惊吓;同一地点,重力加速度都相同,与质量无关,C正确;赤道处g值小于北极处,选项D错误.
考点三:自由落体运动规律的应用
例3.如图所示,椰子从距地面高度为20m的树上由静止落下。不计椰子下落时受到的空气阻力,,取g=10 m/s2) 。求椰子落地的时间和到达地面时速度
【答案】2s 20 m/s
【解析】规定竖直向下为正方向。由自由落体运动的位移公式
考点四:研究自由落体运动的规律
例4.某同学用图甲所示装置测量重力加速度g,所用交流电频率为50 Hz.在所选纸带上取某点为0号计数点,然后每3个点取一个计数点,所有测量数据及其标记符号如图乙所示.
甲
乙
该同学用两种方法处理数据(T为相邻两计数点间的时间间隔):
方法A:由g1=,g2=,…,g5=,取平均值=8.667 m/s2;
方法B:由g1=,g2=,g3=,取平均值=8.673 m/s2.
从数据处理方法看,在x1,x2,x3,x4,x5,x6中,对实验结果起作用的,方法A中有__________;方法B中有__________________________.因此,选择方法________(选填“A”或“B”)更合理,这样可以减少实验的________(选填“系统”或“偶然”)误差.本实验误差的主要来源有________________________________________________________________________
________________________________________________________________________(试举出两条即可).
[答案] x1、x6或37.5 mm、193.5 mm x1、x2、x3、x4、x5、x6或37.5