2.4 自由落体运动(练案)-【成才之路】2024-2025学年高中新课程物理必修第一册同步学习指导(人教版2019)

练案!!-" 第二章"1!自由落体运动 """ """""" """"" "" !"#$% 知识点一"自由落体运动的理解 !!下列关于自由落体运动的说法正确的是 $""% )#在空气中自由释放的物体做自由落体运动 *#在同一地点!轻重不同的物体自由落体加 速度一样大 +#自由落体加速度的方向垂直于地面向下 ,#物体在真空中一定做自由落体运动 知识点二"自由落体运动规律的应用 "!!-.-1#天津红桥高一统考期末"一个物体做 自由落体运动$> ;!. >A:-%!设该物体落到地 上的时间为1 :!则该物体第- :末速度大小和 下落的总高度分别为 $""% )#1. >A:"!5. > *#1. >A:"4. > +#-. >A:"!5. > ,#-. >A:"4. > #!!多选"几个同学在讨论苹果的自由下落时! 若忽略空气阻力!下列猜想正确的是$""% )!苹果下落的速度正比于下落的距离 *!苹果下落的速度正比于下落的时间 +!苹果在第!秒'第-秒'第/秒内下落的距 离之比为! " - " / ,!苹果在第!秒'第-秒'第/秒内下落的距 离之比为! " / " 3 $!下图中*代表加速度'#代表速度'1代表位 移'5代表时间!其中符合自由落体运动的图像 是 $""% ) * + , %!!多选"某同学在(九中印象)中写道+"桃李园 中的李子熟了!果实挂满枝头!把枝条压弯了 腰!似乎在肆意地展示着九中累累的硕果!我 情不自禁地想要伸手!李子们似乎知道我的心 意!一个又大又红的李子从树上落了下来 --#& 李子下落的运动可看作是自由落体运 动!经测量!李子的下落时间为.!4 :!则下列 说法正确的是$重力加速度>取!. >A:-% $""% )!李子是从/!- >的高处开始下落的 *!李子是从1!. >的高处开始下落的 +!李子落地时的速度大小是4 >A: ,!李子落地时的速度大小是1 >A: &!!-.-1#山东菏泽高一校考 期末"如图所示!质量分别为 C'-C的甲'乙两小球同时由 静止释放!释放点离水平地 面的高度分别为D'-D!忽略 阻力!关于两小球的运动!下 列说法正确的是 $""% )#两小球同时落地 *#甲小球先落地 +#乙下落的加速度是甲下落加速度的-倍 ,#乙下落的速度与甲下落的速度相等 &'()% '!!-.-1#重庆沙坪坝高一期末"小球从某高楼 由静止自由下落到地面!若它在第- :内的位 移是最后- :内位移的! 1 !不计空气阻力!则它 刚开始下落的位置距离地面的高度为$已知 > ;!. >A: - % $""% )#13 > *#5. > +#4. > ,#!-3 > (!用每隔 " 5时间闪光一次的频 闪相机!在真空实验室拍摄的 羽毛与苹果同时开始下落一 段时间后的一张局部频闪照 片如图所示& 图中的1 ! '1 - '1 / 是照片中相邻两苹果的距离 ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! & *"(#* 下面说法不正确的是 $""% )#这个实验表明!如果减小空气阻力对物体 下落运动的影响!直至其可以忽略!那么轻 重不同的物体下落的快慢将相同 *#1 ! " 1 - " 1 / ;! " / " 3 +#1 / @1 ! ;-1 - ,#当地的重力加速度> ;1/ =1! - " 5 - )!!多选"吉林省广播电视塔高 约为-!4 >!被吉林人亲切地 称为"吉塔#!是长春市的标志 性建筑之一& 某同学想通过实 验测量该塔的高度!从塔顶由 静止释放一颗石子$忽略空气阻力!重力加速 度为0!4 >A:-%!下列说法中能测量出"吉塔# 高度的有 $""% )#测量石子下落的时间 *#测量石子下落最初- >所用时间 +#测量石子下落最后- >所用时间 ,#测量石子下落中间过程- >所用时间 !*!!多选"跳水运动员训练时从十米跳台双脚 朝下自由落下!某同学利用手机的连拍功能! 连拍了多张照片!测得其中三张连续的照片 中运动员双脚离水面的高度分别为D ! ; 4!- >'D - ;5!4 >和D / !重力加速度> 取 !. >A: - !则 $""% )!运动员双脚入水时的速度为!. >A: *!拍第二张照片时运动员的瞬时速度为4 >A: +!第三张照片中运动员双脚离水面的高度 D / ;3!1 > ,!手机连拍的时间间隔是.!- : !!!!-.-1#河南郑州高一期末"如图所示!某跳 伞运动员在离地面高度为/-/ >处!由静止开 始做自由落体运动& 一段时间后!立即打开降 落伞!以!-!3 >":- 的平均加速度匀减速下降落 至地面!落地速度为3 >":& $>取!. >":-% $!%求运动员展开伞时的瞬时速度/ $-%求运动员展开伞时!距离地面的高度/ $/%求运动员在空中的时间 ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! & *'(#* 探究点4自由落体运动的规律 2.D根据自由落体运动的规律可得，第2s末速度大小为P= 基础梳理 =2×10s=20,物体下落高度为A=方82=子× 1 1.gt gr 2gh 10×4m=80m,故选D 判断正讽 3.BD苹果自由下落时做匀加速直线运动，根据：=l可得苹 (1)V(2)√(3)×(4)× 果下落的速度正比于下落的时间，由x=云得气=2，可 例4：(1)2.45m(2)9m/s 解析：(1)设树冠高度为h,树干高度为2，草果从树冠顶部 知rgx,故B正确，A错误：由初速度为零的匀变速直线运动 下落到树干顶部时的速度为，则 的位移x=,可知苹果在第n秒内的位移气=之a(:2 么=wl+28得n=7m/s 。-2),则苹果在第1秒第2秒，第3秒内下落的距离之比为 又n2=2gh1,得h1=2.45m6 1:3:5,故C错误，D正确。 (2)设树的总高度为H,苹果落地时的速度为 4.B自由落体运动是物体仅在重力作用下由静止开始下落的 运动。由于白由落体运动只受重力，则a=g不变，A错误：根 则e12=2gH.H=h,+h2=4.05m, 据速度公式：=g,可知自由落体运动的？-1图像是一条过原 得E,=9m/s 跟踪训练：(1)1.2m(2)2.45m 点的倾斜的直线，B正确，C错误；根据位移公式x=,可 解析：(1)根据匀变速直线运动的规律可知，某段位移的平均 知自由落体运动的x-1图像是一条开口向上的抛物线，D 速度等于该段位移所用时间中间时刻的瞬时速度，授手机经 错误。 过“领”和“先”的中词时刻的瞬时速度分别为斯1凸， 5.AC李子从树上落下米做自由落休运动，根据位移与时间关 则可得=人， L 系可知h=方=分×10×0.8m=3.2m,故A正确，B铅 则手机的速度从书加速到5所用的时同为4= 误：根据速度与时间关系，可知李子落地时的速度大小为 2 t=10×0.8m/s=8m/s,故C正确，D错误 =0.3s 6.B两个小球都做自由落体运动，它们的加速度都等于重力加 根据匀变速直线运动速度与时闻的关系有=书+g△ 联立解得L=1.2m 速度所以由刀=，可得下落的时间1=√ 四，乙的商 1.2 度大，下落时间也较长，所以甲先落地，故A错误，B正确：两 (2)手机落地时的速度为0=+g立0.2 m/s+10× 个小球都做自由落体运动，它们的加速度都等于重力加速度 0.1m/s=7m/s g,故C错误：两个小球都做自由落体运动，它们的加速度都等 49 则可得手机初始释救高度为h=2g2X10m=245m 于重力加速度g,所以由=2gH可得落地的速度为= √2g,故高度不同，x不相等，故D错误。 素养能力提升 5. 7.C小球在第2内的位移=) (2)C 2产m-方×10×1m=15m,则最后2s内位移=4场= 解析：)直尺就自由落体运动，直尺的位移L=了，解得。 60m,最后2g内的中间时刻的瞬时速度等于该时间内的平均 L B同学的反应时间1=√ 速度，则有e=元=名.0m m/s=30m/s.则小球由静止释放 2 (2)自由落体运动为初速度为0的匀加速直线运动，根据匀加 速直线运动的观律可知，相等时间间隔内的位移逐渐增大。 到该中间时刻的时间么一专一沿。=3，则小球由静止释饮 直尺零刻度线在下端，捏住的位置越靠下，反应时间越短，捏 到落地的总时间6么+子-3。+号4则小球附开始 住的位置越靠上，反应时何越长，位置越靠上，直尺运动的速 度越大，所以越靠近上端，相等时问间隔的位移越大。故C正 下落的位置距离地面的高度A=方刷，2=之×10×42m=80 确，A、B、D错误 m,故选C 练案[12] 8.B由图可知，羽毛和苹果在相等时间内下落的位移相同，说 明没有空气阻力的影响，轻重不同的物体下落的快慢相同，故 1.B在空气中自由释放的物体受到空气阻力的作用，不是做自 A正确，不符合题意：图中为下落一段时间后的频闪照片，所 由落体运动，故A错误：在同一地点，轻重不同的物体只要是 以物体在A点的速度不为零，则在连续相等时间内的位移之 做自由落体，则自由落体加速度一样大，故B正确：自由落体 比不等于1：3：5，故B错误，符合题意：根据匀变速直线运 速度的方向整直向下，不一定垂直于地面向下，故C错误； 动的推论有为-无=-为=g,所以名+为=2，g= 物体在真空中不一定做自由落体运动.因为物体的初速度不 -定为零，物体不一定只受重力作用，故D错误 故CD正确，不符合暂意 271 9AC设塔高为从，由自由落体运动位移公式H=,若测 屋棉离地面高度么=7·(44)产=方×10×(4×02)m= 得石子下落的时间，则可计算出塔高H,A正确：由自由落体 3.2ma 运动位移公式么=了，自由落体运动最初2m的运动时间 解法二：用比例法求解 (1)因滴水的时间间隔相等，根据比例关系，从上到下相邻水 1√受√贸29石子下落最初2m的时与 商间距离之比为1：3：5：7， 的总高无关，B错误：设塔高为H,最后2m的高度为h,石子 而第2,3两滴水间距离为1m,所以总高度H=1+3+5+7× 5 下落H-h的末速度为，下落最后2m所用的时间为t,由匀 1m=3.2m 加速直线运动公式：=+之，即可求得石子下落∥-人的 (2)根据H=之，代入数据解得=√ 2H.2×3.2 =10 末速度，再由2=2g(H-h),即可求得塔的总高H,C正确： 088 石子下落中间过程2m的时间也与塔的总高无关，无法计算 出塔高，D错误。 清木的时问间隔△=寸=025 10.BD跳台高度为h=10m,根据2gh=,解得运动员双脚人 例2：(1)10,2m/8(2)2s(3)(2-2)s 水时的速度r=10,2m/s,故A错误：根据2g(h-）=22, 解析：(1)根据，2=2gh1,解得=10,2m/s。 解得拍第二张照片时运动员的瞬时速度=8m/s,故B正 (2)设A播离开空心管时下落高度为H,下落时间为2，H 确：运动员做自由落体运动，下落到距水而为，=8.2m时， 所需时间为，则A-么，=之g,下落到距水面为=68m u+h+1=(5+10+5)m=20m,根据1=7，解得下落 /2H2×20 8=25。 时，有k-血=之81+4)产，解得4=0.2s,故D正确：拍第 时同4=√g-V√10 (3)设直棒下端B到达空心管上指用时为1，根据h,= 二张照片时运动员下落的时间2=二，解得2=0.8年，则拍 第三张的时闻1=+△：=1s,此时运动员下落的高度'= 2,,解得4=√日 阁所以直排在空心 2’=5m,则第三张照片中运动员双脚离水面的高度私，= 管中运动的时间△1=2-41=(2-2)s 例3：D先求离地30s后热气球的速度及高度 h-h'=5m,故C错误。 速度=a4n=1.25×30m/s=37.5m/s 11.(1)60m/s(2)143m(3)10.4s 解析：(1)设运动员展开伞时的瞬时速度为，运动员展开伞 高度1=22=号×1.25×30m=562.5m 前傲自由落体运动，则有2gh,=。,运动员展开伞后到落地 解法一（整体法）：物体刚掉下时，具有竖直向上的初速度，为 过程.可认为以12.5m/。做匀减速直线运动，则有-2ah2= 37.5m/s,距地面的高度为562.5m,此后物体做竖直上抛运 "*2-2,又41+2=323m,联立以上式子可得r=60m/% 动，可以运用公式A=+之计算，以竖直向上为正方向， 《(2)运动员展开伞时，自由下落的离度为=2=2X10m晶 则h=-562.5m,a=-g,o=37.5m/s,代人解得1=15s。 =180m,距离境面的高度为九2=h-41=143m。 解法二（分段法）：上开阶段：物体继续上升的时间4，=·= (3)运动员自由下落过程的时间为4=·=60 8=10=6s,运动 3.75s 员晨开伞后到落到地面所用时同为与=”-”60-5。 12.5 准续上升的高度H=号出。 4.4s,运动员在空中的时间为1=11+=10.4s 下降阶段：下降过程中物体做自由落体运动，下降时间2= 专题强化3自由落体运动的两种典型 2h,+m=11.25s 情况和竖直上抛运动 物体从离开热气球至到达地面所需的总时间为1=马，+2= 例1：(1)3.2m(2)0.2s 15 so 解析：解法一：用基本规律求解 例4：D段昂君上升的高度为h=3.05m-2.55m=0.5m,由 (1)(2)设屋檐离地高度为，滴水的时间间隔为△：。 由A=之得第2滴水的位移斯=之g·(34)户 逆向思维可知，上升过程的总时间为！-√西-√石上升 h 第3滴水的位移h,=2g·(24), 22 过程中后半段位移的时间女严√g =N20 5,则上升过 又由h2-h:=1m每△=0.28， 程前半段位移他用于完成技术动作的时间为4=【一？= -272