《2019-2020学年下学期高一暑假作业之先学课堂10自由落体运动 含答案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019-2020学年下学期高一暑假作业之先学课堂10自由落体运动 含答案（12页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、课堂10自由落体运动1理解自由落体运动和物体做自由落体运动的条件。2理解自由落体运动的加速度，知道它的大小和方向。3掌握如何由匀变速直线运动的规律推出自由落体运动规律，并能够运用自由落体运动规律解决实际问题。教材展示 知识梳理 1自由落体运动的特点：物体仅受重力作用，初速度v0=，加速度a=，即初速度为零的匀加速直线运动。2一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 ，通常用符号表示。重力加速度g的方向总是 。地球表面g的大小随地理位置的不同而略有变化，在地球表面上赤道处重力加速度 (填“最大”或“最小”)，南北两极处重力加速度 (填“最大”或“最小”)； g的大小还随
2、高度的变化而变化，高度越大， g值越 (填“大”或“小”)。但这些差异并不是太大，在通常计算中，地面附近的g取 m/s2；在粗略的计算中，g还可以取 m/s2。3自由落体运动是匀变速直线运动在v0=0、a=g时的一个特例，因此其运动规律可由匀变速直线运动的一般规律来推导。速度公式为 ；位移公式为；速度与位移的关系式为 。知识拓展 一、自由落体运动规律的应用1从离地面500 m处自由落下一个小球，取g=10 m/s2，求：(1)经过多长时间落到地面；(2)开始下落后第1 s内的位移和最后1 s内的位移。2物体做自由落体运动，到达地面时速度为39.2 m/s。求：(1)这个物体是从距离地面多高处落
3、下的。(2)落到地面用了多长时间。二、等时间间隔的自由下落问题3一矿井深为125 m，在井口每隔一定时间自由下落一个小球，当第11个小球刚从井口开始下落时，第一个小球恰好到达井底，则：(1)相邻小球开始下落的时间间隔是多少？(2)此时第3个小球和第5个小球相距多远？(取g=10 m/s2)4A、B两球先后从空中同一点释放，做自由落体运动，释放两球的时间间隔为t=1 s，在某时刻A、B两球相距s=15 m，两球均没着地。求：(取g=10 m/s2)(1)此时A球距释放点的距离h。(2)此时B球速度大小v。思维导图 1关于自由落体运动，下列说法最合理的是()A物体不受任何作用力的运动B物体在真空中
4、的运动C加速度为g的竖直下落运动D初速度为零，加速度为g的竖直下落运动2A的质量是B的3倍，它们由同一高度同时从静止自由下落，下面说法正确的是()AA、B同时着地BA比B先着地C落到地面时，A的速度大于B的速度DA的加速度比B的加速度大3（多选）如图所示，甲、乙、丙、丁是以时间为横轴的自由落体运动的图象，下列说法正确的是()A甲是at图象B乙是vt图象C丙是xt图象 D丁是at图象4做自由落体运动的甲、乙两物体，所受的重力之比为21，下落高度之比为12，则()A下落时间之比是12B落地速度之比是11C落地速度之比是1D下落过程中的加速度之比是215某一质点做竖直上抛运动，在上升阶段的平均速度是
5、5 m/s，则下列说法正确的是(g取10 m/s2)()A从抛出到落回抛出点所需时间为4 sB从抛出到最高点所需时间为2 sC上升的最大高度为5 mD上升的最大高度为15 m6一个小石子从某一楼房顶由静止自由落下，某摄影爱好者恰好拍到了它下落的一段轨迹AB.该摄影爱好者用直尺量出轨迹的实际长度，如图所示已知拍摄时所用照相机的曝光时间为s，则A点离楼房顶约为()A6.5 cm B10 m C20 m D45 m7（多选）从楼顶开始下落的物体落地用时为2.0 s，若要让物体在1.0 s内落地，应该从哪儿开始下落(取g10 m/s2)()A从离地高度为楼高一半处开始B从离地高度为楼高1/4处开始C从
6、离地高度为楼高3/4处开始D从离地高度为5 m处开始8（多选）甲、乙两球从同一高度相隔1 s先后自由落下，在下落过程中()A两球的距离始终不变B两球的距离越越大C两球的速度差始终不变D两球的速度差越越大9两个小球从同一地点的不同高度处做自由落体运动，结果同时到达地面，如图所示四幅图中，能正确表示它们的运动的是()10设宇航员在某行星上从高32 m处自由释放一重物，测得在下落最后1 s内所通过的距离为14 m，则重物下落的时间是多少？该星球表面的重力加速度为多大？11如图所示是某晚报报道香港新建成的一种让人体验自由落体的跳楼机，跳楼机先做自由落体运动，紧接着做匀减速运动，落地时速度恰好减为零其中
7、列出了一些数据供参考：(A)总高度60 m；(B)限载12人；(C)最大时速45英里(1英里1 609 m，此速度相当于20 m/s)，根据以上信息估算：(1)跳楼机下落的总时间为多少？(2)减速过程所用的时间是多少？12气球以5 m/s的速度从地面匀速上升，上升过程中从气球上掉落一个小物体，该物体离开气球后经2 s着地。小物体离开气球后，气球以1 m/s2的加速度匀加速上升。空气对小物体的阻力不计，g取10 m/s2。试求：(1)小物体离开气球时，气球的高度；(2)小物体着地时的速度大小；(3)小物体着地时，气球的高度。知识梳理：1.【答案】0g重力加速度g竖直向下最小最大 小9.810v=
8、gthgt2v2=2gh知识拓展：1【解析】(1)小球做自由落体运动，根据h=12gt2可得：t=2hg=250010 s=10 s。(2)第1 s内位移h1=12gt12=121012 m=5 m小球共下落了10 s，求最后1 s内的位移，可用总位移减去前9 s内的位移h9=12gt92=121092 m=405 m最后1 s内的位移h=h-h9=500 m-405 m=95 m。2【解析】(1)自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动由速度与位移关系v2=2gh可得h=v22g=78.4 m。(2)由v=gt可得物体落到地面所用的时间t=vg=4 s。二、等时间间隔的自由下落问题3【解析】
9、(1)设相邻小球下落的时间间隔为T，则第1个小球从井口落至井底的时间为t=10T，由题意知：h=12gt2=12g(10T)2，所以T=2h100g=212510010 s=0.5 s。(2)计算小球间距，大致有六种方法。解法一用自由落体运动的位移公式求解由第3个小球下落时间t3=8T、第5个小球下落时间t5=6T，根据自由落体运动公式直接得间距：h=h3-h5=12gt32-12gt52=12g(t32-t52)=35 m。解法二用平均速度求解由第4个小球下落时间t4=7T，得第4个小球的瞬时速度v4=gt4=1070.5 m/s=35 m/s因为做匀变速直线运动的物体在某段时间内的平均速度
10、等于其中间时刻的瞬时速度，所以第3个至第5个小球在这段时间内的平均速度v=v4=35 m/s，这段时间内两球相距h=v2T=35 m。解法三用位移推论公式求解由第3个小球下落时间t3=8T，第5个小球下落时间t5=6T，得此时两球的瞬时速度分别为：v3=gt3=1080.5 m/s=40 m/s和v5=gt5=1060.5 m/s=30 m/s根据匀加速直线运动的公式v2-v02=2ax得：h=v32-v522g=402-302210 m=35 m。解法四用匀变速直线运动位移公式求解由第5个小球下落时间t5=6T，得此时小球的瞬时速度为v5=gt5=1060.5 m/s=30 m/s又第3个小
11、球与第5个小球之间的时间间隔为2T，根据匀加速直线运动的公式x=v0t+12gt2，得：h=v52T+12g(2T)2=3020.5 m+1210(20.5)2 m=35 m。解法五用比例法求解初速度为零的匀变速直线运动在连续相等时间内通过的位移之比s1s2s3 sn=135(2n-1)从第11个小球下落开始计时，经T、2T、3T 10T后它将依次达到第10个、第9个第2个、第1个小球的位置，各个位置之间的位移之比为131719，所以这时第3个小球和第5个小球相距h=13+151+3+5+17+19125 m=35 m。解法六利用v-t图象求解第3个小球下落时间8T时的瞬时速度为：v3=gt3
12、=1080.5 m/s=40 m/s第5个小球下落时间6T时的瞬时速度为：v5=gt5=1060.5 m/s=30 m/s可以认为是一个小球分别下落8T和6T时的瞬时速度，描绘v-t图象如图所示，故阴影面积就等于6T到8T时间内的位移，即h=v3+v52(8T-6T)=40+30220.5 m=35 m。4【解析】(1)设A球已下落的时间为t，则B球已下落(t-1) s经过t时间A球下落的距离h=12gt2在t时刻A、B两球间距离满足关系12gt2-12g(t-1)2=s联立解得：h=20 m， t=2 s。(2)此时B球的速度v=g(t-1)=10 m/s。先学后练：1【答案】D【解析】自由
13、落体运动中物体只受重力作用，A错；物体在真空中的运动不全是自由落体运动，B错；自由落体运动是初速度为零，加速度为g的竖直下落运动，C错，D对。2【答案】A【解析】A、B两物体加速度均为g，D错；由hgt2可知t，t相同即同时着地，A正确，B错误；由vgt可知，v相同，C错。3【答案】BCD【解析】自由落体运动vgt，所以B对，ag不变，A错，D对；hgt2，C对。4【答案】C【解析】根据hgt2，得t，下落时间之比为1，A错；根据v，落地速度之比是1，B错，C对；做自由落体运动的物体其下落过程中的加速度都等于g10 m/s2，加速度之比是11，D错。5【答案】C【解析】上升阶段质点匀减速直线运
14、动，由得上抛初速度v0210 m/s，上升到最高点的时间t上1 s，故回到抛出点时用时2t上2 s，A、B均错；上升高度h5 m，C对，D错。6【答案】C【解析】设小石子经过A点时的速度为vA，则xABvAtgt2，v2gh，其中xAB0.02 m，t s联立求得h20 m，C正确。7【答案】BD【解析】楼顶到落地H104 m20 m，若1 s落地h101 m5 m，所以离地5 m处开始或从离地高度为楼高度1/4处开始，B、D对。8【答案】BC【解析】由hgt2得h甲gt2，h乙g(t1)2，则hh甲h乙gt2g(t1)2gtg，故两球的距离在下落过程中越越大，A错，B对；由vgt得v甲gt，v乙g(t1)，则vv甲v乙gtg(t1)g，故两球的速度差始终不变，C对，D错。9【答案】C【解析】两个小球从不同高度自由下落，下落过程中加速度相同，所以vt图象的斜
