第二章 4 自由落体运动-(教师word) 2021-2022学年高一新教材物理必修第一册【步步高】学习笔记(人教版) （京津鲁琼辽粤浙渝鄂冀湘云晋皖黑吉桂）

4　自由落体运动 [学习目标]　1.知道物体做自由落体运动的条件，知道自由落体加速度的大小和方向.2.掌握自由落体运动规律，并能解决相关实际问题.3.会通过实验探究自由落体运动的规律，测量自由落体加速度． 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．物体的下落可看作自由落体运动的条件：空气阻力的作用比较小，可以忽略． 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)在地球表面，g值随纬度的增大而逐渐增大． (2)一般取值：g＝9.8 m/s2或g＝10 m/s2. 三、自由落体运动的规律 1．自由落体运动的性质：自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动． 2．匀变速直线运动的基本公式及其推论都适用于自由落体运动． 3．自由落体运动的速度、位移与时间的关系式：v＝gt，x＝gt2. 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．(　×　) (5)自由落体运动在1 s内速度增加约9.8 m/s.(　√　) (6)在同一地点，轻重不同的物体的g值一样大．(　√　) 2．在同一地点，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为vA∶vB＝ . 答案　1∶1　2∶1　2∶1 一、自由落体运动与自由落体加速度 导学探究　如图1所示，在有空气的玻璃管中，金属片比羽毛下落得快，在抽掉空气的玻璃管中，金属片和羽毛下落快慢相同． 图1 (1)为什么物体下落快慢相同？ (2)空气中的落体运动在什么条件下可看作自由落体运动？ 答案　(1)因为没有空气阻力　(2)空气的阻力作用可以忽略 知识深化 1．自由落体运动的理解 (1)条件：①初速度为零；②只受重力． (2)运动性质：初速度v0＝0、加速度a＝g的匀加速直线运动． (3)v－t图像是一条过原点的倾斜直线(如图2所示)，斜率k＝g. 图2 2．自由落体加速度(重力加速度)的理解 (1)方向：竖直向下． (2)大小： ①在同一地点，重力加速度都相同，与物体的质量、大小等因素均无关． ②与在地球上的纬度有关 a．在地球表面上，重力加速度随纬度的增加而增大． b．赤道处重力加速度最小，两极处重力加速度最大，但差别不大． ③一般计算中g取9.8 m/s2，粗略计算中g取10 m/s2. [深度思考] 1．苹果树上掉落的苹果能否看成是自由落体运动？被风吹落的树叶呢？ 答案　苹果的运动可以看成自由落体运动，树叶则不能． 2．在实际生活中，什么情况下物体的运动可看成自由落体运动？ 答案　自由落体运动是一种理想化的运动模型，实际物体在空中下落时若空气阻力可以忽略，物体的运动可看成自由落体运动． (2021·淮安市六校高一上第二次学情调查)关于自由落体运动，下列说法正确的是(　　) A．做自由落体运动的物体不受任何外力 B．自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动 C．只在重力作用下的竖直向下的运动就是自由落体运动 D．在自由落体运动过程中，质量不同的物体运动规律不同 答案　B (多选)关于自由落体加速度，下列说法正确的是(　　) A．物体的质量越大，下落时加速度就越大 B．在同一高度同时由静止释放一大一小两个金属球，二者同时着地，说明二者运动的加速度相同，这个加速度就是当地的自由落体加速度 C．北京的自由落体加速度为9.8 m/s2，说明在北京做自由落体运动的物体每经过1 s速度增加9.8 m/s D．北京和深圳的自由落体加速度方向都竖直向下 答案　BCD 解析　自由落体运动是忽略空气阻力的运动，无论质量大小，下落时加速度都是g，选项A错误；在同一高度释放的金属球受到的空气阻力远小于金属球的重力，金属球做自由落体运动，故金属球运动的加速度为当地自由落体加速度，选项B正确；加速度等于单位时间内速度的变化量，当地自由落体加速度为9.8 m/s2，则物体在该处自由下落的过程中，每秒速度都增加9.8 m/s，选项C正确；地球表面各处的自由落体加速度值大小略有差别，但其方向均竖直向下，选项D正确． 二、自由落体运动的规律 1．自由落体运动的基本公式 匀变速直线运动规律自由落体运动规律 2．匀变速直线运动的一切推论公式，如速度位移公式、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．