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2024年中考新题型专项点拨
专题10 自由落体类实验专题解读
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1.自由落体运动的定义
物体只在重力作用下,从静止开始下落的运动叫做自由落体运动。
2.自由落体运动的两个基本特征
①初速度为零;②只受重力。
3.自由落体运动的运动性质
自由落体运动是初速度为零的竖直向下的匀加速直线运动。
4.自由落体运动的加速度
在同一地点,一切物体做自由落体运动的加速度都相同,这个加速度叫自由落体加速度,也叫做重力加速度。通常用符号“g”来表示。g的方向竖直向下,大小随不同地点而略有变化。
尽管在不同地点加速度g值略有不同,但通常的计算中一般都取g=9.8m/s2,在粗略的计算中还可以取g=10m/s2。
5.影响落地速度大小的因素:
物体释放的高度
典型题赏析
1.物体只在重力作用下由静止开始下落的运动,叫做自由落体运动。这种运动只在没有空气的空间才能发生。有空气的空间,如果空气阻力的作用比较小,可以忽略,物体的下落也可以近似地看作自由落体运动。为了探究自由落体运动快慢与哪些因素有关;同学们有如下猜想:
猜想一:物体下落的快慢与物体的材料有关;
猜想二:物体下落的快慢与物体下落的高度有关;
猜想三:物体下落的快慢与物体的质量有关。
为验证猜想的正确性,几位同学用三个金属球做了一系列的实验,实验数据记录如下:
实验序号
材料
下落高度
下落时间(S)
1
铁球
20
1.96
2
铁球
30
2.47
3
铅球
20
1.96
(1)为验证猜想一,应比较实验序号 。结论是质量和下落高度相同时,物体下落的快慢与材料无关;
(2)小明比较的实验1和2,得出的结论是
;
(3)小敏同学也对这个问题进行了研究,她让两片完全相同的纸(一张平展,另一张对折)同时从三楼由静止开始下落,她发现两片纸不同时着地,此下落过程中两片纸做的 (选填“是”或“不是”)自由落体运动,因为
;
(4)根据表中数据,小王推想若宇航员在月球上将小铁片和羽毛在同一地点、同一高度同时释放,它们将 。
A.同时落地 B.铁片先落地,羽毛后落地 C.羽毛先落地,铁片后落地
2.李华同学发现建筑工人在铺设水泥路时,有时要在水泥里面掺入少量纤维材料。他想通过实验来探究在水泥中掺入纤维材料是否会影响水泥路面的牢固程度。关于水泥路面的牢固程度与哪些因素有关,和同学们讨论后,他们提出了以下猜想:
猜想1:与是否掺入纤维有关;猜想2:与纤维掺入量有关;猜想3:与纤维材料的种类有关。
经过思考后,他们利用图中装置,将铁锤通过电磁铁从某一高度处由静止释放,对水泥样品进行连续撞击,直至水泥样品断裂,收集的数据记录在下表中。
实验
序号
水泥样品
厚度/cm
水泥样品
面积/cm2
铁锤高度
/cm
掺入纤维
种类
纤维掺入
量/%
撞击
次数
1
4
100
50
无
无
20
2
4
100
50
A纤维
0.1
80
3
4
100
50
A纤维
0.12
95
4
4
100
50
A纤维
0.15
100
5
4
100
50
B纤维
0.1
90
6
4
100
50
C纤维
0.1
98
(1)铁锤撞击水泥样品时的动能是由 转化来的。实验时通过 来比较水泥样品的牢固程度,这种科学探究方法叫 法。
(2)比较实验序号1、2的两组数据,可验证猜想 是正确的。
(3)比较序号2、3、4三组数据,可得出的结论是:在水泥中掺入适量纤维时,掺入纤维材料越多,水泥路面越 (选填“牢固”或“不牢固”)。
(4)比较序号 三组数据,能比较得出:在水泥中掺入等量不同纤维材料,掺入C纤维材料水泥路面最牢固。
(5)为缩短上述样品的实验时间,需减少碰撞次数,可采用的方法是