第8讲 自由落体运动-2022年暑假新高一物理初高中衔接导学练

第8讲 自由落体运动 一、自由落体运动 1.定义：物体只在重力作用下从静止开始下落的运动。 2.特点 (1)运动特点：初速度等于零。 (2)受力特点：只受重力作用。 不受其他力 这种运动只在真空中才能发生，在有空气的空间，如果空气阻力的作用比较小，可以忽略，物体的下落可以近似看作自由落体运动。 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相同。这个加速度叫作自由落体加速度，也叫作重力加速度，通常用g表示。 2.方向：竖直向下。 3.大小 (1)g值随纬度升高而增大，随高度增加而减小。 (2)一般计算中g可以取9.8 m/s2或10 m/s2。 4.对自由落体加速度的理解 (1)产生原因：地球上的物体因受到地球的吸引力而产生的。 (2)大小：与在地球上的纬度以及距地面的高度有关。 与纬度的关系 在地球表面上，自由落体加速度随纬度的增加而增大，即赤道处自由落体加速度最小，两极处自由落体加速度最大，但差别很小 与高度的关系 在地面上的同一地点，自由落体加速度随高度的增加而减小。但在一定的高度内，可认为自由落体加速度的大小不变 【例1】甲球的质量是乙球质量的5倍，两球从同一高度同时自由落下，下列说法正确的是（） A．甲、乙都做自由落体运动，所以都不受任何外力作用 B．甲、乙从同一高度自由落下，所以两球同时落地 C．甲球质量大，所以甲的加速度比乙的加速度大 D．甲球质量大，所以甲落到地面的速度也大 三、自由落体运动规律 1.自由落体运动 是初速度为0的匀加速直线运动，把v0＝0和a＝g代入匀变速直线运动的公式可得 (1)速度公式：v＝gt (2)位移公式：h＝gt2 (3)速度—位移公式：v2＝2gh 2.v－t图像 自由落体运动的v－t图像是一条过原点 的倾斜直线，斜率表示重力加速度g。 匀加速直线运动的速度与时间成正比 【例2】一位同学在某星球上完成自由落体运动实验；让一个质量为2kg的小球从一定的高度自由下落，测得在第5s内的位移是18m，则（　　） A．小球在2s末的速度是20m/s B．小球在第5s内的平均速度是18m/s C．小球在第2s内的位移是20m D．小球在前5s内的位移是125m 1．在教室内拿两张同样大小的纸，将其中一张揉成一个纸团，让该纸团和另一张纸在同样的高度由静止同时释放，你将看到纸团先落地。若在月球表面做同样的实验（月球表面没有空气阻力），你将看到的是（　　） A．纸团先落地 B．另一张纸先落地 C．两者同时落地 D．两者仍保持静止 2．对于从苹果树上同一高度同时落下的苹果和树叶，下列说法正确的是（　　） A．苹果和树叶的下落都可以看成自由落体运动 B．苹果的下落可以近似地看成自由落体运动，树叶的下落不能看成自由落体运动 C．假如地球上没有空气，则苹果和树叶将同时落地 D．苹果先落地是因为其受到的重力加速度比树叶的大 3．如图所示，某学习小组利用直尺估测反应时间，甲同学捏住直尺上端，使直尺保持竖直，直尺零刻度线位于乙同学的两指之间，当乙看见甲放开直尺时，手指立即捏直尺，根乙同学手指捏住直尺的位置计算反应时间，为简化计算，某同学将该直尺进行了改进，以相等时间间隔在直尺的反面标记反应时间的刻度线，制作了“反应时间测量仪“，下列四幅图中（直尺零刻度线均在下面）标度大致正确的是（　　） A． B． C． D． 4．甲、乙两同学通过如下实验测量反应时间：甲用两个手指轻轻捏住木尺上端，并让尺子自然下垂，乙在下方刻度L1处（手未碰到尺）准备用手指夹住下落的尺。甲突然松手，尺子下落，乙则快速用手指夹住尺子，记下夹住尺子的位置刻度L2。已知。重力加速度为g，则该实验测得（　　） A．甲的反应时间为 B．甲的反应时间为 C．乙的反应时间为 D．乙的反应时间为 5．物体从某一高度自由落下，到达地面时的速度与在一半高度处时的速度之比是（　　） A． B． C． D． 6．从某建筑物顶部自由下落的物体，在落地前的1s内下落的高度为建筑物高的，则建筑物的高度为(g取，不计空气阻力)     (        ) A．20 m B．24 m C．30 m D．60 m 7．四川乐山大佛开凿于唐代，历时约90年，通高71米。雨天水滴从顶上下落（时间间隔均为1 s），不考虑一切阻力，则在落地之前，空中的水滴（g取10 m/s2）（　　） A．间距均匀，都为5 m B．间距均匀，都为10 m C．先下落的水滴之间间距更大 D．后下落的水滴之间间距更大 8．如图所示，将可视为质点的小球置于空心管的正上方h处，空心管长度为L，小球与管的轴线重合，小球直径小于空心管内径。假设空间足够大，不计空气阻力，重力加速度为g，则下列判断正确的是（       ） A．两者同时静止释放，小球在空中不能穿过空心管 B．小