2.4 自由落体运动 学案 -2024-2025学年高一上学期物理粤教版（2019）必修第一册

自由落体运动 学案 【自主学习---伽利略对自由落体运动的研究】 1．绵延两千年的错误 亚里士多德根据平常观察到的落体现象得出了结论：____的物体比____的物体下落得快． 2．逻辑的力量 (1)伽利略利用逻辑推理的方法对亚里士多德的论断进行推断，得出了____________的结论，使亚里士多德的理论陷入了困境． (2)伽利略对落体现象提出了一种新的观点：重物与轻物下落得__________． 3．伽利略的科学假说与理想斜面实验 (1)伽利略猜想自由落体运动是一种最简单的变速运动，这种运动其速度应该是随时间_ _变化的，即v∝t (2)伽利略的理想斜面实验． 让铜球从斜槽的不同位置由静止滚下，得出小球滚下的位移x与运动时间的二次方____．当倾角等于90°，即物体竖直下落时，位移x与运动时间的平方仍成______，从而得出了落体运动的规律． 4．伽利略的科学方法 伽利略给出了科学研究过程的基本要素，这些要素包含对现象的一般观察、提出假设、运用逻辑得出推论、通过实验对推论进行检验、对假说进行修正和推广．伽利略科学思想方法的核心是把实验和逻辑推理(包括数学演算)和谐地结合起来，从而有力地推进了人类科学认识的发展． 【合作探究---自由落体运动】 1． 物体只在________作用下从________开始下落的运动叫自由落体运动。 自由落体运动具有以下两个特点： (1)只受________作用 (2)初速度为____ 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。 (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。 3．在同一地点，一切物体在自由落体运动中的加速度都______，这个加速度叫做自由落体运动的加速度，也叫____________，通常用______表示。 (1)自由落体加速度的方向总是__________，大小通常为g＝________ (2)自由落体加速度随纬度的增大而______，随高度的增大而减小． 4．自由落体运动的性质：自由落体运动是________________________________． 5．自由落体运动的公式有： (1) _______________ (2) _______________ (3) _______________ 巩固提升 一、选择题 1．（23-24高一上·浙江杭州·期中）屹立在操场中的大树， 是同学们每天都能看到的一道风景， 今天它来考考大家，有一片离地约 5m的树叶， 在无风状态下， 从枝头直接落到操场地面， 请问大概需要多久（　　） A．0.5s B．0.8s C．1s D．2s 2．（2024·浙江·模拟预测）1月22日，浙江大部分地区迎来了2024年第一场雪。关于雪花下落的过程，下列说法正确的是（　　） A．雪花很小，一定可以看成质点 B．雪花位移的大小一定等于路程 C．在无风环境雪花做自由落体运动 D．要研究雪花的运动必须先选定参考系 3．（24-25高三上·宁夏石嘴山·阶段练习）北京时间2022年10月23日，在2022跳水世界杯男子单人十米台决赛中，杨健以六跳总分第一夺得冠军。这是中国跳水队在本届世界杯获得的第8枚金牌，中国跳水队参加的8个项目全部获得金牌。下列有关说法正确的是（　　） A．裁判对杨健的动作打分时，杨健能被看作质点 B．跳水时杨健运动的路程一定大于10m C．跳水运动是自由落体运动 D．跳水时，以杨健为参考系，跳台是静止的 4．（24-25高一上·湖北武汉·阶段练习）伽利略在力学研究中的探索方法和结论，第一次向人们提供了条理清晰的关于运动的科学表述。伽利略认识到，在自然界能够观察到的所有运动中，自由落体运动是弄清楚这些运动的关键。关于伽利略对自由落体运动的研究，以下说法中正确的是（　　） A．伽利略通过实验验证了排除空气阻力时轻重不同的物体下落得同样快 B．伽利略重点探究了假想的物体在真空中的运动，这是不恰当的 C．伽利略所创造的把实验和逻辑推理和谐地结合起来的科学方法，对近代科学发展极为有益 D．伽利略让铜球沿阻力很小的斜面滚下，减小了铜球受到的重力，使得运动得时间更长，便于测量 5．（23-24高一上·山西晋中·期末）如图所示的“着巡合影”图，是中国登陆火星的见证，开启了“祝融号”正式探测火星的征程。已知“祝融号”火星车总高度约为1.8米，从其顶端由静止自由下落一物体到其底端，在最后0.2s的位移占全程的。不计空气阻力，则火星表面的重力加速度大小约为（　　） A．3.0m/s² B．3.6m/s2 C． D． 6．（23-24高一上·浙江温州·期末）如图所示为演示自由落体运动实验的牛顿管装置。当牛顿管被抽成真空后，将其迅速倒置，管内羽毛和铁片从顶部同时开始下落。若在地球和月球表面分别用该装置做实验，操作过程视作完全一致。已知地球表面重力加速度约为月球表面重力加速度的6倍，则关于羽毛和铁片下落到牛顿管底端所用时间，下列说法正确的是（　　） A．在地球上，铁片比羽毛用时更短 B．在月球上，铁片比羽毛用时更短 C．月球上铁片和地球上羽毛用时相同 D．月球上铁片比地球上羽毛用时更长 7．（24-25高一上·湖北荆州·阶段练习）如图甲为沙市中学第89届田径运动会上跳高比赛现场某选手跨越式跳高，本次运动会上最好成绩由2415班选手获得，成绩为1.65米。据悉，男子跳高世界纪录是2.45米，这一成绩是由古巴运动员Javier Sotomayor背越式动作创造的，如图乙为背越式过杆。关于以上，下列叙述正确的是（　　） A．若跳高比赛中，选手采用背越式，其重心高度可能低于横杆高度 B．跨越式跳高中，当选手过杆瞬间其重心高度一定高于横杆高度 C．身高1.90米的运动员希望接近世界记录，他起跳时的竖直速度至少为5.5m/s D．身高1.90米的运动员希望接近世界记录，他起跳时的竖直速度至少为4.5m/s 解答题 8．（24-25高三上·陕西西安·开学考试）2024年在巴黎奥运会上，我国跳水小将全红婵的“水花消失术”使跳水水平又达新高度。下图为全红婵10米跳台跳水过程的v-t图像，规定速度方向向下为正，整个过程将全红婵看作成质点。试根据图像信息求： (1)当地的重力加速度（保留两位有效数字）； (2)全红婵入水深度。 9．（23-24高一上·广东中山·期末）2023年杭州亚运会上全红婵摘得女子单人10米台的冠军。若将跳台过程进行简化，如图所示，运动员起跳后上升到离跳台的最大高度，然后再竖直向下自由下落，最后入水，不计空气阻力，重力加速度。求： （1）从最高点到恰好触及水面的运动时间； （2）运动员刚刚触及水面时的速度。 参考答案： 1．D 2．D 3．B 4．C 5．B 6．D 7．ABC 8．(1)10m/s2 (2)2.7m 9．（1）1.5s；（2）15m/s 2 / 6 学科网（北京）股份有限公司 $$