1.知道物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的條件，知道自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加 速直線運(yùn)動(dòng).2.會(huì)通過實(shí)驗(yàn)探究自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，掌握自由落體加速度.3.能夠運(yùn)用自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律和特點(diǎn)解決有關(guān)問題.
1.定義：物體只在_____作用下從_____開始下落的運(yùn)動(dòng).2.運(yùn)動(dòng)性質(zhì)：初速度為__的___________運(yùn)動(dòng).3.物體的下落可看做自由落體運(yùn)動(dòng)的條件：空氣阻力的作用_______，可以_____.
1.定義：在同一地點(diǎn)，一切物體自由下落的加速度都_____，這個(gè)加速度叫做自由落體加速度，也叫做___________，通常用g表示.2.方向：_________.3.大小(1)在地球上不同的地方，g的大小一般是_____的(填“不同”或“相同”)，g值隨緯度的增大而逐漸_____.(2)一般取值：g＝9.8 m/s2或g＝_______.
1.亞里士多德的觀點(diǎn)：物體下落的快慢是由它們的_____決定的.2.伽利略的研究：(1)邏輯歸謬：伽利略從亞里士多德的論斷出發(fā)，通過邏輯推理，否定了“_________________”的論斷.(2)猜想與假說：伽利略猜想自由落體運(yùn)動(dòng)是一種最簡(jiǎn)單的變速運(yùn)動(dòng)，它的速度應(yīng)該是_________的.(3)數(shù)學(xué)推理：伽利略通過數(shù)學(xué)推理得出初速度為0的勻變速運(yùn)動(dòng)的位移與__________________成正比，即x____.
伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究
(4)間接驗(yàn)證：讓小球從斜面上的不同位置滾下，測(cè)出小球滾下的位移x和_________.實(shí)驗(yàn)表明：小球沿斜面滾下的運(yùn)動(dòng)是____________運(yùn)動(dòng)；斜面傾角一定時(shí)，小球的加速度_____；小球的加速度隨斜面傾角的增大而_____.(5)合理外推：伽利略認(rèn)為當(dāng)斜面傾角為90°時(shí)，小球?qū)⒆杂上侣?，仍?huì)做___________運(yùn)動(dòng).
1.判斷下列說法的正誤.(1)在空氣中自由釋放的物體都做自由落體運(yùn)動(dòng).(　　)(2)物體只在重力作用下的運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng).(　　)(3)自由落體加速度的方向垂直地面向下.(　　)(4)伽利略通過實(shí)驗(yàn)的觀察與計(jì)算，直接得到自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律.(　　)
2.質(zhì)量為2m的物體A從高h(yuǎn)處由靜止下落，質(zhì)量為m的物體B從高 h處由靜止下落，不計(jì)空氣阻力，則A、B兩物體下落的加速度之比為 ；下落時(shí)間之比為tA∶tB＝ ；落地前瞬間的速度之比vA∶vB＝ .
1.自由落體運(yùn)動(dòng)(1)自由落體運(yùn)動(dòng)實(shí)質(zhì)上是初速度v0＝0、加速度a＝g的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，是勻變速直線運(yùn)動(dòng)的一個(gè)特例.(2)自由落體是一種理想化模型，這種模型忽略了次要因素——空氣阻力，突出了主要因素——重力.實(shí)際上，物體下落時(shí)由于受空氣阻力的作用，并不做自由落體運(yùn)動(dòng).(3)運(yùn)動(dòng)圖象：自由落體運(yùn)動(dòng)的v－t圖象(如圖1)是一條過原點(diǎn)的傾斜直線，斜率k＝g.
自由落體運(yùn)動(dòng)與自由落體加速度
2.自由落體加速度(重力加速度)(1)方向：總是豎直向下，但不一定垂直地面；(2)大?。孩僭谕坏攸c(diǎn)，重力加速度都相同.②地球上緯度不同的地點(diǎn)重力加速度不同，其大小隨緯度的增加而增大，赤道上最小，兩極處最大，但各處的重力加速度都接近于9.8 m/s2，因此一般計(jì)算中g(shù)取9.8 m/s2或10 m/s2.
例1　(多選)下列說法正確的是A.初速度為零、豎直向下的勻加速直線運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)B.僅在重力作用下的運(yùn)動(dòng)叫做自由落體運(yùn)動(dòng)C.物體只在重力作用下從靜止開始下落的運(yùn)動(dòng)叫做自由落體運(yùn)動(dòng)D.當(dāng)空氣阻力可以忽略不計(jì)時(shí)，物體由靜止開始自由下落的運(yùn)動(dòng)可視為自由落體運(yùn)動(dòng)
解析　自由落體運(yùn)動(dòng)是物體只在重力作用下由靜止開始下落的運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤，C正確.當(dāng)空氣阻力可以忽略不計(jì)時(shí)，物體由靜止開始自由下落的運(yùn)動(dòng)也可視為自由落體運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)D正確.
1.自由落體運(yùn)動(dòng)的基本公式勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律 自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律
2.勻變速直線運(yùn)動(dòng)的一切推論公式，如平均速度公式、位移差公式、初速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)的比例式，都適用于自由落體運(yùn)動(dòng).
例2　(2019·永安一中月考)從離地面500 m處自由落下一個(gè)小球，不計(jì)空氣阻力，取g＝10 m/s2，求：(1)小球落到地面需要的時(shí)間；
(2)開始下落后第1 s內(nèi)的位移大小和最后1 s內(nèi)的位移大??；
答案　5 m　95 m
解析　第1 s內(nèi)的位移
最后1 s內(nèi)的位移h10＝h－h(huán)9＝500 m－405 m＝95 m.
(3)下落時(shí)間為總時(shí)間一半時(shí)的位移大小.
例3　如圖2所示，一滴雨滴從離地面20 m高的樓房屋檐自由下落，下落途中用Δt＝0.2 s的時(shí)間通過一個(gè)窗口，窗口的高度為2 m，g取10 m/s2，求：(1)雨滴落地時(shí)的速度大??；
則雨滴落地時(shí)的速度v＝gt＝20 m/s.
(2)雨滴落地前最后1 s內(nèi)的位移大小；
則雨滴落地前最后1 s內(nèi)的位移大小為h2＝h－h(huán)1＝15 m.
(3)屋檐離窗的上邊框有多高？
解析　由題意知窗口的高度為h3＝2 m，設(shè)屋檐距窗的上邊框h0，雨滴從屋檐運(yùn)動(dòng)到窗的上邊框的時(shí)間為t0，則
聯(lián)立解得h0＝4.05 m.
1.實(shí)驗(yàn)器材打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、復(fù)寫紙、帶鐵夾的鐵架臺(tái)、幾個(gè)質(zhì)量不同的重物、夾子、交流電源、毫米刻度尺.2.探究過程
自由落體運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)探究
(1)如圖3所示將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器豎直固定在鐵架臺(tái)上，連接好電路.(2)令紙帶穿過兩個(gè)限位孔，下端用夾子夾到重物上，讓重物靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器.
(3)用手捏住紙帶上端把紙帶拉成豎直狀態(tài)，啟動(dòng)計(jì)時(shí)器，釋放紙帶讓重物自由下落，重物落地后立刻關(guān)閉電源，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器就在紙帶上打下一系列的點(diǎn).(4)改變重物的質(zhì)量，重復(fù)幾次上面的實(shí)驗(yàn)，選取一條點(diǎn)跡清晰的紙帶進(jìn)行處理.
3.數(shù)據(jù)處理(1)用刻度尺測(cè)量打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶上的點(diǎn)之間的距離.
(3)根據(jù)v－t圖象的斜率求加速度，或根據(jù)Δx＝aT2計(jì)算加速度.4.實(shí)驗(yàn)結(jié)論自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零、加速度恒定(約為9.8 m/s2，與物體的質(zhì)量無關(guān))的勻加速直線運(yùn)動(dòng).
例4　某同學(xué)用如圖4甲所示的裝置測(cè)定重力加速度.(1)電火花計(jì)時(shí)器的工作電壓為 .
解析　電火花計(jì)時(shí)器的工作電壓為220 V.
(2)打出的紙帶如圖乙所示，實(shí)驗(yàn)時(shí)是紙帶的 (填“A”或“B”)端和重物相連接.
解析　由于各點(diǎn)之間時(shí)間間隔均為T＝0.02 s，重物下落過程中速度越來越大，故相鄰兩點(diǎn)間距離越來越大，由此可知，B端與重物相連.
(3)紙帶上1至9各點(diǎn)為計(jì)時(shí)點(diǎn)，由紙帶所示數(shù)據(jù)可算出實(shí)驗(yàn)時(shí)重物的加速度為 m/s2.(電火花計(jì)時(shí)器的工作頻率為50 Hz)
解析　重物拖著紙帶下落時(shí)受到摩擦力和空氣阻力的作用，加速度必然小于重力加速度.
(4)當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?.8 m/s2，該測(cè)量值與當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹涤胁町惖囊粋€(gè)原因是 .
受摩擦力和空氣阻力作用
研究自由落體運(yùn)動(dòng)、測(cè)定自由落體加速度常用的其他方法1.頻閃照相法(1)頻閃照相機(jī)可以間隔相等的時(shí)間拍攝一次，利用頻閃照相機(jī)的這一特點(diǎn)可追蹤記錄做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體在各個(gè)時(shí)刻的位置，如圖5.
2.滴水法(1)讓水滴落到墊起來的盤子上，可以清晰地聽到水滴碰盤子的聲音，細(xì)心地調(diào)整水龍頭的閥門，使第一個(gè)水滴碰到盤子聽到響聲的瞬間，注視到第二個(gè)水滴正好從水龍頭滴水處開始下落.(2)聽到某個(gè)響聲時(shí)開始計(jì)時(shí)，并數(shù)0，以后每聽到一次響聲，順次加1，直到數(shù)到N，停止計(jì)時(shí)，表上時(shí)間的讀數(shù)是T.(3)用米尺量出水龍頭滴水處到盤子的距離為h.
1.(自由落體加速度)(多選)關(guān)于自由落體運(yùn)動(dòng)及重力加速度的說法，正確的是A.豎直向下的運(yùn)動(dòng)一定是自由落體運(yùn)動(dòng)B.熟透的蘋果從樹枝靜止下落的運(yùn)動(dòng)可被視為自由落體運(yùn)動(dòng)C.同一地點(diǎn)，輕重物體的g值一樣大D.g值在赤道處大于在北極處
解析　物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的條件是初速度為零且只受重力作用，A錯(cuò)；熟透的蘋果在下落過程中雖受空氣阻力作用，但該阻力遠(yuǎn)小于它的重力，可以忽略該阻力，故可將該過程視為自由落體運(yùn)動(dòng)，B對(duì)；同一地點(diǎn)，重力加速度g值都相同，與質(zhì)量無關(guān)，C對(duì)；g值在赤道處小于北極處，D錯(cuò).
2.(自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用)(2019·棠湖中學(xué)高一期末統(tǒng)考)做自由落體運(yùn)動(dòng)的甲、乙兩物體所受的重力之比為2∶1，下落高度之比為1∶2，則A.下落過程中的加速度之比為2∶1B.下落時(shí)間之比為1∶2C.落地速度之比為1∶D.若甲、乙同時(shí)下落，在甲落地前，兩者間的距離越來越近
解析　自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度相等，A錯(cuò)誤；
若兩者同時(shí)下落，在相等的時(shí)間內(nèi)下落的位移相等，故兩者間的距離保持不變，D錯(cuò)誤.
3.(自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用)(2020·泰安一中月考)一名宇航員在某星球上完成自由落體運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)，讓一個(gè)質(zhì)量為1 kg的小球從一定的高度自由下落，測(cè)得在第5 s內(nèi)的位移是18 m，此時(shí)小球未著地，則A.小球在2 s末的速度是20 m/sB.小球在第5 s內(nèi)的平均速度是3.6 m/sC.該星球上的重力加速度為5 m/s2D.小球在5 s內(nèi)的位移是50 m
解析　小球在第5 s內(nèi)的位移是18 m，則第5 s內(nèi)的平均速度v＝18 m/s，B錯(cuò)誤；第5 s內(nèi)的平均速度等于4.5 s時(shí)刻的速度，故該星球上，宇航員所在處的重力加速度g＝ m/s2＝4 m/s2，C錯(cuò)誤；小球在2 s末的速度v2＝gt2＝8 m/s，A錯(cuò)誤；小球在5 s內(nèi)的位移h＝ gt52＝50 m，D正確.

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