【暑假高中預(yù)備】人教版物理初三（升高一）暑假預(yù)習(xí)-第08講自由落體運動講學(xué)案-學(xué)案下載-教習(xí)網(wǎng)

第08講自由落體運動1.知道自由落體運動概念，了解物體做自由落體運動的條件。2.理解自由落體運動的加速度，知道它的大小和方向。3.掌握自由落體運動規(guī)律，并能解決相關(guān)實際問題。一、自由落體運動1.定義：物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動。 2.特點(1)運動特點：初速度為零，加速度為重力加速度g的勻加速直線運動。(2)受力特點：只受重力作用，不受其他力。這種運動只在真空中才能發(fā)生，在有空氣的空間，如果空氣阻力的作用比較小，可以忽略，物體的下落可以近似看作自由落體運動。因此，自由落體運動是一種理想模型。3.物體做自由落體運動的條件：(1)初速度為零；(2)只受重力。二、自由落體加速度1.定義：在同一地點，一切物體自由下落的加速度都相同。這個加速度叫作自由落體加速度，也叫作重力加速度，通常用g表示。2.方向：豎直向下。3.大小：(1)一般計算中g可以取9.8 m/s2或10 m/s2。(2)大?。号c在地球上的緯度以及距地面的高度有關(guān)。與緯度的關(guān)系在地球表面上，自由落體加速度隨緯度的增加而增大，即赤道處自由落體加速度最小，兩極處自由落體加速度最大，但差別很小與高度的關(guān)系在地面上的同一地點，自由落體加速度隨高度的增加而減小。但在一定的高度內(nèi)，可認為自由落體加速度的大小不變4.測重力加速度的實驗思路與方案(1)實驗思路利用頻閃照片，或利用打點計時器能夠把做自由落體運動的物體的位置和相應(yīng)的時刻記錄下來。根據(jù)對勻變速直線運動的研究，測量物體下落的速度，進而研究自由落體運動速度變化的規(guī)律，以證實自由落體運動是否是勻加速直線運動，并求出加速度的大小。(2)實驗方案①打點計時器法a.實驗裝置如圖所示。打點計時器固定在鐵架臺上，紙帶一端系著重物，另一端穿過計時器。用手捏住紙帶上端，啟動打點計時器，松手后重物自由下落，計時器在紙帶上留下一串小點。改變重物的質(zhì)量，重復(fù)上面的實驗。b.對紙帶上計數(shù)點間的距離x進行測量，利用g＝求出自由落體加速度。注意　(1)注意操作的先后順序。(2)紙帶選?。哼x點跡清晰，且1、2兩點間距離接近2 mm 的紙帶進行分析探究(說明v0＝0，且阻力小)。②頻閃照相法頻閃照相機可以每間隔相等的時間拍攝一次，利用頻閃照相機可追蹤記錄做自由落體運動的物體的位置，根據(jù)Δx是否為恒量，可判斷自由落體運動是否為勻變速直線運動。根據(jù)勻變速直線運動的推論Δx＝aT2可求出自由落體加速度g＝。由g＝也可求出自由落體加速度g。三、自由落體運動規(guī)律自由落體運動是初速度為0的勻加速直線運動，把v0＝0和a＝g代入勻變速直線運動的公式可得1.五個基本公式2.v－t圖像自由落體運動的v－t圖像是一條過原點的傾斜直線，斜率表示重力加速度g。考點一：自由落體運動基本概念【例1】關(guān)于自由落體，下列說法中正確的是（　　）A．自由落體是初速為零的勻加速直線運動B．任何物體做自由落體運動時的加速度都是相等的C．加速度為重力加速度的運動就是自由落體運動D．靜止開始下落的物體都做自由落體運動考點二：自由落體加速度及測量【例2】很多智能手機都有加速度傳感器，它能感知和測量加速度，使我們更加方便直觀地認識物體的運動。為了記錄手機自由下落時的加速度圖像，先用手水平托著手機，打開數(shù)據(jù)記錄開關(guān)，手掌迅速向下運動，讓手機脫離手掌而自由下落，然后在下方接住手機，觀察手機屏幕上加速度傳感器的圖像，如圖所示。從圖中可以看到，圖線上有一段時間的數(shù)值是，有一小段時間的數(shù)值突變?yōu)?/span>，下列說法正確的是（　?。?/span>A．測得手機做自由落體運動的加速度是，方向向下B．測得手機做自由落體運動的加速度是，方向向下C．測得手機做自由落體運動的加速度是，方向向上D．測得手機做自由落體運動的加速度是，方向向上考點三：自由落體運動基本規(guī)律應(yīng)用【例3】甲、乙兩物體所受的重力之比為1∶2，甲、乙兩物體所在的位置高度之比為2∶1，它們各自做自由落體運動，則（　　）A．落地時的速度之比是∶1B．落地時的速度之比是1∶1C．下落過程中的加速度之比是2∶1D．下落過程中加速度之比是1∶21．將質(zhì)量為m的小球甲和質(zhì)量為2m的小球乙，分別從高度為h、2h處同時由靜止釋放，不計空氣阻力，則下列說法正確的是（　　）A．甲、乙兩球在空中下落的加速度之比等于1:2B．甲、乙兩球在空中下落的加速度之比等于2:1C．甲、乙兩球在空中下落的時間之比為1:2D．甲、乙兩球落地時的速度大小之比等于2．有一串珠子（珠子可視為質(zhì)點），穿在一根長1.8m的細線上，細線的首尾各固定1個珠子，中間還有5個珠子。從最下面的珠子算起，相鄰兩個珠子之間的距離依次為 5cm、15cm、25cm、35cm、45cm、55cm，如圖所示。某人向上提起細線的上端，讓細線自由垂下，且第1個珠子緊貼水平桌面，松手后開始計時，若不計空氣阻力，g取10m/s2，假設(shè)珠子落到桌面上不再反彈，則第2、3、4、5、6、7個珠子（　?。?/span> A．依次落到桌面上的速率之比為B．落到桌面上的時間間隔相等C．落到桌面上的時間間隔越來越大D．第4個珠子落到桌面上的速率為4m/s3．下列關(guān)于自由落體運動的敘述中，不正確的是（　?。?/span>A．兩個質(zhì)量不等，高度不同但同時自由下落的物體，下落過程中任何時刻的速度、加速度一定相同B．兩個質(zhì)量不等，高度相同，先后自由下落的物體，通過任一高度處的速度、加速度一定相同C．做自由落體運動的物體，在第1s內(nèi)的位移數(shù)值上一定等于D．做自由落體運動的物體位移都與下落時間成正比4．高空墜物的破壞力很大，一塊手掌大的西瓜皮從25樓高空拋下可能讓人當(dāng)場喪命，這樣的悲劇在各地屢屢上演。一空罐頭盒從某樓層自由落下（忽略空氣阻力），所用時間為2.0s，g取10 m/s2，樓層高度約為3m，則該罐頭盒可能來自下列哪個樓層（　?。?/span>A．5層 B．8層 C．6層 D．10層5．有一種照相機，其快門（曝光時間）是固定不變的，在曝光時間里，鏡頭里運動物體的位置均會留下影像。為估測該曝光時間，實驗者從某磚墻前的高處使一個石子自由落下，拍攝石子在空中的照片如圖所示。由于石子的運動，它在照片上留下了一條模糊的徑跡。已知石子從地面以上2.5m的高度下落，每塊磚的平均厚度為6cm，請估算這架照相機的曝光時間為（　　）A．0.01s B．0.04s C．0.1s D．0.2s6．2020年12月1日，嫦娥五號探測器成功著在月球正面風(fēng)暴洋西北部的預(yù)選著陸區(qū)。據(jù)悉當(dāng)它靠近月球過程中，緩速下降距離月面3m至2m左右后，調(diào)整狀態(tài)，想停在月面上方1.8m處，如圖所示，之后關(guān)閉發(fā)動機，在月球表面自由下落，則探測器自由下落到月面的時間最接近的是（月球表面的重力加速度約為地球表面的）（　?。?/span>A．0.6s B．1.5s C．2.5s D．6s7．一物體從離地某高處自由下落，空氣阻力不計，經(jīng)時間落到地面，不計空氣阻力，g取，下列說法錯誤的是（　　）A．落地時速度大小為B．下落最后的位移大小為C．下落的高度為D．平均速度大小為8．某同學(xué)從樓頂由靜止釋放小球A，后在相同地點由靜止釋放B球，已知A球質(zhì)量大于B球質(zhì)量，空氣阻力不計，兩球均未落地之前，下列說法正確的是（　　）A．兩球的速度都越來越大，但是速度差不變B．小球A第1秒內(nèi)的位移大于小球B第1秒內(nèi)的位移C．兩球的位移都越來越大，但是位移差不變D．小球A的加速度大于小球B的加速度1．用如圖所示的方法可以測出一個人的反應(yīng)時間。甲同學(xué)用手握住直尺頂端的地方，乙同學(xué)在直尺下端刻度為零的地方做捏住直尺的準備，但手沒有碰直尺，當(dāng)乙同學(xué)看到甲同學(xué)放開直尺時，立即握住直尺，結(jié)果乙同學(xué)握住直尺的刻度為b。小明同學(xué)根據(jù)所學(xué)知識計算出不同刻度對應(yīng)的反應(yīng)時間，從而在這把尺子上標刻度做成“反應(yīng)時間測量尺”。已知重力加速度為g。關(guān)于“反應(yīng)時間測量尺”，下列說法正確的是（　?。?/span>A．其“時間刻度”是均勻的，與長度刻度成正比例B．其“時間刻度”是不均勻的，且靠近直尺零刻度的地方“時間刻度”密C．其“時間刻度”是不均勻的，且靠近直尺零刻度的地方“時間刻度”疏D．如果在月球上使用此刻度尺，“時間刻度”的每個數(shù)字應(yīng)該成比例改大一些2．跳水運動員自跳臺雙腳朝下自由落下，教練員用手機連拍功能連拍了多張照片，其中兩張連續(xù)的照片中運動員雙腳到水面的高度分別為和，g取。下列說法正確的是（　　）A．運動員自由下落的速度變化量為B．運動員自由下落的速度變化率為C．手機連拍的時間間隔為D．手機連拍的時間間隔為4．甲、乙兩球從同一高度相隔1s先后自由下落，在下落過程中（　　）A．兩球的距離始終不變 B．兩球的距離越來越大C．兩球的速度差始終不變 D．兩球的速度差越來越大5．如圖所示，一滴雨滴從離地面高的樓房屋檐自由下落，下落時，到達窗口上沿，再經(jīng)的時間通過窗口，取，問：（1）窗口上下沿的高度差；（2）該雨滴最后內(nèi)下落的高度是多少。6．如圖所示，一個小孩在公園里玩“眼疾手快”游戲。游戲者需接住從支架頂部隨機落下的圓棒。已知支架頂部距離地面2.3 m，圓棒長0.4 m，小孩站在支架旁邊，手能觸及所有圓棒的下落軌跡的某一段范圍AB，上邊界A距離地面1.1 m，下邊界B距離地面0.5 m。不計空氣阻力，重力加速度。求：（1）圓棒下落到A點所用的時間；（2）圓棒通過AB所用的時間；（3）結(jié)合軌跡反應(yīng)時間（判斷棒下落軌跡的時間）和握棒反應(yīng)時間（棒經(jīng)過某點的時間）應(yīng)用自由落體運動知識簡要分析在A點和B點接棒各自的優(yōu)缺點。7．某學(xué)習(xí)小組利用圖甲所示裝置測量小球做自由落體運動的加速度。請回答下列問題。（1）用游標卡尺測量小球的直徑d時示數(shù)如圖乙所示，則其讀數(shù)為________。（2）將小球從A處由靜止釋放，數(shù)字計時器記錄下小球通過光電門的擋光時間，用刻度尺測得A點與光電門間的高度，通過測量數(shù)據(jù)計算通過光電門的速度，從而計算小球自由下落的加速度g。下表為某同學(xué)實驗過程中換用不同高度自由下落點記錄、計算的實驗數(shù)據(jù)。次數(shù)123453.813.373.052.802.602.622.973.28 3.840.3500.4500.5500.6500.750則在第4組數(shù)據(jù)中，小球通過光電門時的速度大小為________，用該組數(shù)據(jù)計算小球下落過程中的加速度大小為________。（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）（3）用本裝置測量小球的加速度，為了減少實驗誤差，可采取的措施有________（填字母標號）。A．選取直徑大一點的木球 B．適當(dāng)增大光電門與A點之間的距離C．選取同質(zhì)量密度更大的球 D．把光電門計時換成秒表計時8．某同學(xué)在探究自由落體運動的規(guī)律時，采用如圖所示的裝置來進行實驗。（1）實驗中電火花計器是一種使用______的電源（填“直流”或“交流”）；（2）這個同學(xué)根據(jù)實驗得到的紙帶進行分析，繪制出重物下落的v-t圖像（如圖），則重力加速度g=______（寫表達式）（3）該同學(xué)量取數(shù)據(jù)再進行計算發(fā)現(xiàn)得到的重力加速度數(shù)值小于當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣日鎸嵵档脑蚩赡苁?/span>______。

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