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第二章 匀变速直线运动
5A新学案 物理 · 必修第一册(粤教版)
第二章 匀变速直线运动
第四节 自由落体运动
要点2 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_______,这个加速度就叫自由落体加速度,也叫_____________,通常用g表示.
2. 方向:___________.
3. 大小:在地球表面不同的地方,g的大小一般是_______的.在一般的计算中,g可以取_________m/s2或10 m/s2.
与纬度
的关系
在地球表面上,重力加速度随纬度的增加而增大,即赤道处重力加速度最小,两极处重力加速度最大,但差别很小
与高度
的关系
在地面上的同一地点,重力加速度随高度的增加而减小,但在一定的高度内,可认为重力加速度的大小不变
必备知识·记忆理解
重力
静止
0
eq \f(1,2)gt2
相同
重力加速度
竖直向下
不同
9.8
要点4 伽利略对自由落体运动的研究
1. 亚里士多德的观点
物体下落的快慢跟它的_______有关,重的物体下落得_____.
2. 伽利略的研究
对亚里士多德的观点提出了_______,并运用逻辑推理的方法进行了论证,之后又通过实验进行了验证,得出的结论是重的物体和轻的物体下落得一样快.
3. 伽利略研究自然规律的方法:把_________________(包括数学推演)结合起来.
gt
2gh
基础内化
1. (多选)(2022·汕头陈店实验学校)由于风的吹动作用,从树上同一高度处,一个果实和一片黄叶同时从静止开始下落到地面上.下列说法中正确的是( )
A. 果实和树叶的运动都是自由落体运动
B. 果实和树叶都不能看成是自由落体运动
C. 果实可以看成是自由落体运动,而树叶不能看成是自由落体运动
D. 假如地球上没有空气,则果实和树叶会同时落地
解析:果实下落时受到的阻力比重力小得多,可以看成是自由落体运动,而树叶下落时受到的阻力相对重力而言较大,因而不能看成是自由落体运动,如果地球上没有空气,则它们的加速度相同,果实和树叶会同时落地,A、B错误,C、D正确.
轻重
快
质疑
实验和逻辑推理
2. (2022·安徽芜湖一中)一滴雨滴从楼房屋檐自由下落,下落 1.8 m时,到达窗口上沿,再经0.3 s的时间通过窗口,则窗口上下沿的高度差为(取g=10 m/s2)( )
A. 4.05 m
B. 3 m
C. 2.25 m
D. 1.8 m
CD
解析:自由下落1.8 m时,根据自由落体运动规律,雨滴的速度v=eq \r(2gh)=6 m/s,再经0.3 s的时间通过窗口,则窗口上下沿的高度差Δh=vt+eq \f(1,2)gt2=2.25 m,故C正确.
C
分类悟法
考向1 自由落体运动规律的应用
1. 自由落体运动是初速度v0=0,加速度a=g的匀加速直线运动,它只是匀变速直线运动的特例.规律比较如下
匀变速直线运动的一般规律
自由落体运动规律
速度公式
v=v0+at
________________
平均速度公式
eq \o(v,\s\up6(-))=eq \f(v0+v,2)
eq \o(v,\s\up6(-))=eq \f(v,2)
位移公式
s=v0t+eq \f(1,2)at2
________________
位移与速度的关系
v2-veq \o\al(2,0)=2as
v2=2gh
推论
Δx=aT2
Δh=gT2
h=eq \f(1,2)gt2
关键能力·分析应用
v=gt
2. 自由落体运动的图像
自由落体运动的v-t图像(如图所示)是一条过原点的倾斜直线,斜率k=g.
3. 自由落体运动的三点注意
规律相同
任何物体做自由落体运动时,运动规律相同
运动速度
由v=gt知,运动时间越长,速度越大,运动速度与时间成正比;
由v=eq \r(2gh)知,下落高度越大,速度越大,___________决定速度的大小
下落时间
由h=eq \f(1,2)gt2得t=eq \r(\f(2h,g)),即自由落体运动的时间由下落的_______决定
4. 考查分析:自由落体是必考内容,除上述规律、图像外,比较关系也是常考要点.
(2022·安徽屯溪一中)如图所示是用频闪周期为Δt的相机拍摄的一张真空中羽毛与苹果自由下落的局部频闪照片.关于提供的信息及相关数据处理,下列说法中正确的是( )
A. 苹果下落的加速度大小为 eq \f(x3-x1,Δt2)
B. 羽毛下落到C点的速度大小为 eq \f(x2+x3,2Δt)
C. 一定满足关系x1∶x2∶x3=1∶3∶5
D. 一段时间后苹果会在羽毛下方
下落高度