内容正文:
4 自由落体运动
第二章 匀变速直线运动的研究
物理 人教版第一册
一、自由落体运动
【知识梳理】
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1.自由落体运动的条件:
(1)物体只受_____。
(2)从_____开始下落。
2.自由落体运动的特点:
初速度为___的_______直线运动。
重力
静止
零
匀加速
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二、自由落体运动的加速度
1.方向:_____向下。(选填“竖直”或“垂直”)
2.大小:
关于重力加速度的大小,下列说法正确的是_______。
①地球上任一点的重力加速度都相同。
②不同的物体重力加速度都相同。
③加速度为g的运动就是自由落体运动。
竖直
④⑤⑥
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④在地球上的不同地点,g的大小一般不相等。
⑤一般g=9.8 m/s2或g=10 m/s2。
⑥g随纬度的增大而逐渐增大。
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一 自由落体运动的含义
1.自由落体运动的条件:
(1)运动条件:初速度为零。
(2)受力条件:除重力外,不受其他力的作用。
【要点剖析】
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2.自由落体运动是一种理想化模型:
(1)这种模型忽略了次要因素——空气阻力,突出了主要因素——重力。实际中,物体下落时由于受空气阻力的作用,并不做自由落体运动。
(2)当空气阻力远小于重力时,物体由静止开始的下落可看作自由落体运动。
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【思考讨论】
羽毛和硬币在空气中同时由静止下落,分析哪个是自由落体运动? (模型建构)
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提示:羽毛受的重力稍稍大于空气阻力,不是自由落体运动;硬币受的重力远远大于空气阻力,近似是自由落体运动。
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【典例示范】
(多选)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.熟透的苹果从树枝开始自由下落的运动可被视为自由落体运动
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
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【解析】选B、C。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错误;熟透的苹果在下落过程中虽受空气阻力的作用,但该阻力远小于它的重力,可以忽略该阻力,故可将该过程视为自由落体运动,B正确;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,D错误。
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【误区警示】分析自由落体运动的两点注意
(1)物体在真空中下落的运动不一定是自由落体运动,因为初速度不一定为零。
(2)物体在其他星球上也可以做自由落体运动,但同一物体在不同的星球上所受重力一般不同,所以物体下落时的加速度一般不同。
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【素养训练】
1.(多选)下列关于自由落体运动说法中正确的是( )
A.一张纸片在地球表面自由下落,可以看成自由落体运动
B.一个钢球在地球表面自由下落,可以看成自由落体运动
C.在地球上同一地点,一切物体在自由落体运动中落至同一高度时的加速度都相同
D.轻物体和重物体的重力加速度不同
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【解析】选B、C。地球表面有空气,纸片受到的空气阻力较大,不能忽略,钢球受到的阻力比重力小得多,可以忽略,因此钢球的自由下落可以看成自由落体运动,纸片的自由下落不能看成自由落体运动,A错误,B正确;重力加速度是矢量,方向竖直向下,在地球的表面,不同的地方重力加速度g的大小略有不同,在地球表面同一地点,g的值都相同,但随着高度的增大,g的值逐渐减小,重力加速度与物体的质量无关,C正确,D错误。
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2.关于重力加速度,以下说法正确的是 ( )
A.轻重不同的物体的重力加速度不同
B.重力加速度表示自由下落的物体运动的快慢
C.重力加速度表示自由下落的物体运动速度变化的大小
D.重力加速度表示自由下落的物体运动速度变化的快慢
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【解析】选D。重力加速度的大小与所处的位置有关,与物体的大小、形状、质量无关,轻重不同的物体在同一地点具有相同的重力加速度,故A项错误;重力加速度是物体只受重力时产生的加速度,表示自由落体运动速度变化的快慢,与速度大小以及速度变化均无关,故D项正确,B、C项错误。
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【补偿训练】
乐轩发现从核桃树上同一高度一颗核桃和一片树叶同时从静止落下,下列说法正确的是 ( )
A.核桃和树叶的运动都是自由落体运动
B.