自由落体及安全驾驶

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1、1自由落体及安全驾驶自由落体及安全驾驶一、一、课前检测课前检测 上节课课后作业讲解。 二、二、基础练习基础练习 填空题 1地球表面或附近的物体都受到地球施加给它的_的作用，所以物体会下落。 2物体只在重力作用下从静止开始的下落运动叫_。这种运动只有在_的空 间中才能发生；在有空气的空间中，如果空气阻力的作用_，物体的下落也可以看成自由落 体运动。 3自由落体运动是_的匀加速直线运动。 4自由落体运动的加速度叫做_或_。一般取值 g=_，在课本必修 1 中， 如果没有特别说明，都按 g=_进行计算。 5在地球上不同的地方其大小_，一般_处较大，_处较小。选择题 1.关于自由落体运动，下列说法正确

2、的是（ ） A物体竖直向下的运动一定是自由落体运动 B自由落体运动是初速度为零、加速度为 g 的竖直向下的匀加速直线运动 C物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫自由落体运动 D当空气阻力的作用比较小、可以忽略不计时，物体自由下落可视为自由落体运动 2关于重力加速度的说法中正确的是（ ） A重力加速度表示自由下落的物体运动的快慢 B重力加速度表示自由下落物体运动速度变化的大小 C重力加速度表示自由下落物体运动速度变化的快慢 D轻物体和重物体的重力加速度不同，所以重的物体先落地 3在忽略空气阻力的情况下，让一轻一重的两块石块从同一高度同时自由下落，则关于两块石块的 运动情况，下列说法正确的是（

3、 ） A重的石块落得快，先着地 B轻的石块落得快，先着地 C在着地前的任一时刻，两块石块具有相同的速度、相同的位移、相同的加速度 D两块石块在下落段时间内的平均速度相等 4一个做自由落体运动的物体，速度 v 随时间 t 变化的图象如图所示，正确的是（ ）三、知识点详解三、知识点详解 知识点知识点 1：落体运动的探究：落体运动的探究 （1）公元前 4 世纪，古希腊伟大的思想家、哲学家亚里士多德(Arestotle)根据与我们类似的观察，直接得出 结论：重的物体比轻的物体下落得快 （请自己举实例反驳） （2）伽利略：物体下落过程中的运动情况与物体的质量无关。 纸片和金属球同时下落时，金属球先着地，

4、纸片后着地解释原因?第第 4 题图题图Atv0Btv0Ctv0Dtv02（3）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。 条件：只受重力和静止开始（两者同时具备） 。 （4）回顾打点计时器的使用方法。 针对练习针对练习 1伽利略认为初速度为零的匀加速运动速度与位移及时间的关系是-（ ） A速度与位移成正比 B速度与位移的二次方成正比 C速度与时间成正比 D速度与时间的二次方成正比 2伽利略用实验验证 vt 的最大困难是-（ ） A.不能很准确地测定下落的距离 B.不能测出下落物体的瞬时速度 C.当时没有测量时间的仪器 D. 伽利略的数学知识太少 3伽利略科学思想方法的核心是把

5、 和谐的结合起来，从而有力的推进了人类科学认识的 发展，其科学研究过程的基本要素包含：对对象的一般观察、 4在物理学的发展历程中，下面的哪位科学家首先建立了平均速度、瞬时速度和加速度等概念用来描述物体的运动，并首先采用了实验检验、猜想和假设的科学方法，把实验和逻辑推理和谐地结合起来，从而有力地推进了人类科学的发展( )A伽利略 B亚里士多德C牛顿 D爱因斯坦5伽利略认为自由落体运动应该是最简单的变速运动，即它的速度是均匀变化的，速度的均匀变化意味着( )A速度与时间成正比B速度与位移成正比C速度与时间的二次方成正比D位移与时间的二次方成正比知识点知识点 2：自由落体运动的性质自由落体运动的性质

6、 伽利略不但巧妙地揭示了亚里士多德观点的内部矛盾，还对自由落体运动的性质做了许多 研究。他的研究方法是提出假设数学推理实验验证合理外推。 伽利略所处的年代还没有钟表，计时仪器也较差，自由落体运动又很快，伽利略为了研究 落体运动，利用当时的实验条件做了在斜面上从静止开始下滑的直线运动(目的是为了“冲淡重力)， 证明了在阻力很小的情况下小球在斜面上的运动是匀变速直线运动，用逻辑推理外推到斜面倾 角增大到 90的情况，小球将自由下落，成为自由落体，他认为这时小球仍然会保持匀变速直线 运动的性质，多么巧妙啊! 正确与否需要用实验来验证，如图是处理课本中的自由落体纸带运动轨迹。 猜想：自由落体是匀变速直

7、线运动 则由给定的公式 vt，因数据相邻点时间 t0.02s 得 vA0 3vB0.19m/svC=0.385m/s vD0.577m/s 同理 vE0.768m/s vF0.96m/s 那么在 t0.02s 内，v1vB00.19m/s v2vCvB0.195m/s v3vDvC0.192m/s v4vEvD0.191m/s v5vFvE0.192m/s 故在相同的时间内 t0.02s，速度的增加 v 约为 0.192m/s，在误差范围内，是均匀增加的， 猜想正确。 因此，自由落体运动是初速为零的匀加速度的直线运动。 结论：结论： 自由落体运动是初速度为零的加速直线运动。 在同一地点一切物体

8、做自由落体运动的加速度都相同。 重力加速度 g(自由落体加速度） a、数值及单位：g9.8m/s2 在初中写为：g9.8N/kg(常量) 粗略计算为：g10m/s2b、重力加速度 g 的方向总是竖直向下的。 例题例题 例例 1 1、下列说法正确的是（ ） A.物体从静止开始下落的运动叫做自由落体运动 B.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 C.从静止开始下落的钢球受到空气阻力作用，不能看成自由落体运动。 D.从静止开始下落的钢球受到空气阻力作用，因为阻力与重力相比可以忽略，所以能看成自由 落体运动。来源: http:/ 例例 2 2、下列说法不正确的是（ ） A.g 是标题

9、，有大小无方向。 B.地面不同地方 g 不同，但相差不大。 C.在同一地点地点，一切物体的自由落体加速度一样。 D.在地面同一地方，高度越高，g 越小。 针对练习针对练习 1.关于重力加速度的说法不正确的是( ) A重力加速度 g 是标量，只有大小没有方向，通常计算中 g 取 9.8 m/s2 B在地球上不同的地方，g 值的大小不同，但它们相差不是很大 C在地球上同一地点，一切物体在自由落体运动中的加速度都相同 D在地球上的同一地方，离地面高度越大重力加速度 g 越小 2.小球从空中自由下落，与水平地面相碰后弹到空中某高度，其 vt 图象如下图所示，则由图可知 (g10 m/s2)以下说法正确

10、的是( ) A小球下落的最大速度为 5 m/s B第一次反弹初速度的大小为 3 m/s C小球能弹起的最大高度 0.45 m4D小球能弹起的最大高度 1.25 m 3. 从某高处释放一粒小石子，经过 1 s 从同一地点再释放另一粒小石子，不计空气阻力，则在它们 落地之前的任一时刻( ) A两粒石子间的距离将保持不变，速度之差保持不变 B两粒石子间的距离将不断增大，速度之差保持不变 C两粒石子间的距离将不断增大，速度之差也越来越大 D两粒石子间的距离将不断减小，速度之差也越来越小 知识点知识点 3 3：自由落体运动的规律：自由落体运动的规律自由落体运动的规律(选竖直向下方向为正)，vt 图象见下

11、图，规律如下： 速度公式：vtgt位移公式：s推论： 说明：三式均以自由下落的初时刻开始计时。直线的倾角代表自由落体运动的加速度：tang 自由落体运动的推导： 速度与时间的关系式为_； 位移与时间的关系式为_； 位移与速度关系式为_； 平均速度公式为_。 初速度为零的匀加速直线运动规律的一些推论（要求：A）at 速度与时间成正比，第 1 秒末、第 2 秒末、第 3 秒末、第 n 秒末速度之比为： tv=_ :321vvvnv 位移与时间平方成正比，1 秒内、2 秒内、3 秒内、n 秒内位移之比： 2 21ats =_:321sssns开始运动后，连续相等时间连续相等时间内的位移之比等于连续的

12、奇数之比，即第 1 秒内、第 2 秒内、第 3 秒内、第 n 秒内之比为：S:S:S: SN=_开始运动后，连续通过每一相同位移段连续通过每一相同位移段 s，即第 1 个 s、第 2 个 s、第 3 个 s、第 n 个 s 所用的时间之比：t：t：t：tN=_1、自由落体运动（要求：A）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。自由落体的运动性质是 _，物体自由落体时的加速度叫重力加速度，大小为 g=9.8m/s2，方向 _。例例 1 1、为了测出井口到井里水面的深度，让一个小石块从井口下落。测得经 2s 听到石块落到水 面的声音，求井口到水面的大约深度。(不计声音传播的时间)

13、 5解析：解析：石块做自由落体运动，由 h 得井口离水面深度：h19.6m例例 2 2、物体从 h 高处自由下落，它在落到地面前 1s 内共下落 35m，求：物体下落时的高度及下 落时间(g10m/s2) 。 解法一：公式法求解：解法一：公式法求解： 设下落时间为 t，由公式得：对下落的全过程：h对物体落地 1s 前：h35由以上两式解出：t4s h=80m 解法二：用比例法解。解法二：用比例法解。 应用：对初速度为零的匀加速直线运动，相等的时间内的位移之比为 s1s2s3sn135(2N1)。 设,物体下落时间为 N，则 tN第 1s 内位移:s1由比例得：s1sN1(2N1) 因为 5/3

14、51/(2N1) 所以 tN4s 故 h104280(m) 例例 3 3 一个物体从 H 高处自由落下，经过最后 196m 所用的时间是 4s，求物体下落 H 高所用的总时间 T 和高度 H 是多少？取 g=9.8m/s2，空气阻力不计. 分析分析 根据题意画出小球的运动示意图（图 1）其中 t=4s， h=196m. 解解 方法 1 根据自由落体公式 式（1）减去式（2），得6方法 2 利用匀变速运动平均速度的性质由题意得最后 4s 内的平均速度为因为在匀变速运动中，某段时间中的平均速度等于中点时刻的速度，所以下落至最后 2s 时的瞬时速 度为由速度公式得下落至最后 2s 的时间方法 3 利用 vt 图象画出这个物体自由下落的 v-t 图，如图 2 所示.开始下落后经时间（Tt）和 T 后的速度分别为 g（T-t）、 gT. 图线的 AB 段与 t 轴间的面积表示在时间 t 内下落的高度 h.。由7针对练习针对练习1下列关于自由