探究自由落体运动 同步练习(一)
在同一地点,一切自由落体运动的加速度都__________,这个加速度叫自由落体加速度,也叫______________加速。
关于自由落体运动,下列说法正确的是 ( )
物体从静止开始下落的运动,叫自由落体运动
自由落体运动是初速度为零的匀加速度直线运动
如果空气阻力比重力小很多,空气阻力可以忽略不计,这时从静止开始的运动一定只是自由落体运动
自由落体运动只受重力作用,其加速度为重力加速度
跳伞运动员在空中的哪一段运动可以看成自由落体运动( )
A.离开舱竖直下落 B。在空中和其它队友组成图案
C.打开降落伞后一段时间的运动 D落地前一段时间
4.将羽毛和金属片放入玻璃管中,让它们同时下落,可能出现的情况是 ( )
管中充满空气,羽毛和金属片同时落到底部
管中充满空气,金属片比羽毛先落到底部
抽去管中空气,羽毛和金属片同时落到底部
抽去管中空气,金属片比羽毛先落到底部
5.下列说法正确的是 ( )
将硬币和纸片从同一高的自由下落,硬币比纸片先落地
同一纸片无论做成什么形状,只要在同一高度下落,落地时间总是相同的
半径相同的小球无论是什么材料做的,在同一高度自由下落,总是同时落地
如果在真空做上述实验,情况完成相同
6.下列运动中属于自由落体运动的是( )
跳水运动员从跳板上起跳到落入水中
从正在上升的气球探测器上相对气球静止释放一小物体
做“蹦极跳”的人从起跳到橡皮绳拉紧的瞬间
在水滑梯上高速滑下
7.下列关于自由落体运动的说法中正确的是( )
自由落体是一种匀速运动
物体刚下落时,速度和加速度都为零
下落过程中,物体的速度每秒增加9.8m/s2
物体越重下落越快
8.做自由落体运动的物体( )
位移随时间的增大而增大
速度随时间的增大而增大
加速度随时间的增大而增大
加速度是一个不变的常量
9.甲的重力是乙的3倍,它们从同一地点同一高度处同时自由下落,则下列说法正确的是
A.甲比乙先着地 ( )
B.甲比乙的加速度大
C.甲、乙同时着地
D.无法确定谁先着地
10 .图2—18中所示的各图象能正确反映自由落体运动过程的是 ( )
11.从某高处释放一粒小石子,经过1 s从同一地点释放另一小石子,则它们落地之前,两石子之间的距离将 ( )
A.保持不变 B.不断变大
C.不断减小 D.有时增大有时减小
12.下图四条纸带是一个重物在拉动作用下运 ( http: / / www.21cnjy.com )动时的记录,最右边是开始运动的第一个点,每两个点之间的时间间隔是0.02s,试判断哪一条是记录物体做自由落体运动的 ( )
A . . . . . . .
B . . . . . .
C . . . . . . . . . .
D . . . . . . .
答案:
1、相同 ,重力2、BC 3、BC 4、AC 5、D
6、C 7、C 8、ABD 9、C 10、C 11、B 12、B探究自由落体运动 同步练习(二)
伽利略对自由落体运动进行研究后,得出一个结论:物体下落过程中运动情况与物体质量____________.
物体只在_____作用下从__________开始下落的运动就自由落体运动。
自由落体运动是___________为零的__________直线运动
3.关于自由落体运动,下列说法中正确的是 ( )
A.初速度为零的竖直向下的运动是自由落体运动
B.只在重力作用下的竖直向下的运动是自由落体运动
C.自由落体运动,在任意相等的时间内速度变化量相等
D.自由落体运动是初速度为零、加速度为g的匀变速运动
4.关于自由落体运动的加速度g,下列说法正确的是: ( )
在同一地点轻重物体的g值一样大
重的物体的g值大
g值在地球上任何一个地方一样大
g值在赤道处大于南北两极
5.自由落体运动是:( )
物体不受任何力的运动
物体在真空中的运动
加速度为重力加速度的下落运动
初速度为零,加速度为g的竖直下落运动
6.甲的重力是乙的3倍,它们从同一高度处同时自由下落,则:( )
甲比乙先着地
甲比乙的加速度大
甲乙同时着地
无法确定谁先着地
7.关于重力加速度以下说法正确的是:( )
重力加速度g是标量,只有大小没有方向
在地面上不同的地方,g的大小是不同的,但是相差不是很大
在地球上同一个地点,一切物体在自由落体运动中的加速度都是相同的
重力加速度g是矢量,方向竖直向下
8.关于自由落体运动的说法中,正确的是:( )
自由落体运动是一种匀速运动
物体刚下落时,速度和加速度都为零
下落过程中物体的加速度越来越大
物体越重下落越快
9.做自由落体运动的物体:( )
位移随时间的增大而增大
速度随时间的增大而增大
加速度随时间的增大而增大
加速度是一个不变的常量
10.石头比树叶下落得快的根本原因是什么?
11.物体只在重力作用下的运动,一定大自由落体运动吗?
12.自由落体运动有哪些规律?
答案:
1、无关 2、重力,静止,初速度,匀变速 3、CD 4、A 5、D
6、 C 7、BCD 8、C 9、ABD 10、略 11、略 12、略探究自由落体运动-知识探究
合作与讨论
物理实验中,经常要记录时间,除了 ( http: / / www.21cnjy.com )钟表等直接记录时间的仪器外,你还能举出别的计时仪器吗?有没有听说过打点计时器、频闪照相机等仪器?了解它们的工作原理和用途吗?
思路:
(1)与学校实验室或物理老师联系,设法研究这些仪器的实物或者利用互联网搜索查阅相关知识.
(2)任何周期性的过程都可以用来计时.
思路分析
1.本章各节内容的安排很好地体现 ( http: / / www.21cnjy.com )了新课标中所倡导的“让学生经历科学探究的过程,培养科学探究能力”的精神,也体现了物理学是以实验为基础这一特点.
2.让学生从亚里士多德的理论出发推 ( http: / / www.21cnjy.com )导出互相矛盾的结论,形成认知冲突,将大大激发学生的学习兴趣.要力争使更多的学生能够领会伽利略的这种高超的逻辑推理能力.
3.本节并不在乎学生是否 ( http: / / www.21cnjy.com )得到自由落体的规律,重点之一是引导学生思考研究自由落体运动的实验原理和方法,特别是记录运动轨迹的方法.因此让学生亲自做实验,了解打点计时器的功能和使用方法,是本节教学的突破口之一.
相关链接
自由落体运动定律的发现
1600年2月17日, ( http: / / www.21cnjy.com )罗马宗教裁判法庭残忍地将拥护宣扬哥白尼学说的布鲁诺烧死在鲜花广场.然而,科学是扼杀不了的,几乎与此同时,一个比布鲁诺更“可怕”的“叛逆者”已经成长起来,这便是近代物理学的鼻祖伽利略(1564~1642).
在伽利略之前,一切科学、哲学问题,全部 ( http: / / www.21cnjy.com )包括在亚里士多德的学说里.他的思想被奉为金科玉律.当时,要是有人提出问题,只消一句话:“这是亚里士多德说的”,问者便不敢再生怀疑.
伽利略却与众不同,凡事总喜欢多思考,甚至 ( http: / / www.21cnjy.com )去试一试.伽利略的父亲是一位数学家和音乐家,因家境贫寒,不让他再学不能赚钱的音乐和数学,而送他到意大利的比萨大学去学医.可是,他学医不用功,却对数学、物理产生了浓厚的兴趣.为此,父亲很生气,21岁那年,不再给他学费,令其退学.退学后,伽利略继续自学物理、数学.四年之后,竟被母校聘任为数学教授.
伽利略登上大学讲台后,大力提倡观察和实验 ( http: / / www.21cnjy.com ),而不像别人那样把亚里士多德的理论照搬为真理.1590年,25岁的伽利略对亚里士多德的一个经典理论提出怀疑.亚氏说,如果把两件东西从空中扔下,必定是重的先落地,轻的后落地.伽利略却认为是同时落地.这自然没有人相信他,于是他决心做一次实验来验证自己的观点.
意大利的比萨城里有一座斜塔,共八层,高54.5m,是世界上独一无二的名胜.
年轻的伽利略宣布要在斜塔 ( http: / / www.21cnjy.com )上试验后,一大群教授颇为不满,便一起到校长面前告他的状.校长转念一想,这样也好,让他当众出一次丑,也好杀杀他的傲气.
这天,一群喜欢新奇的学生,将 ( http: / / www.21cnjy.com )他们的老师伽利略拥到塔下.一会儿,伽利略便爬上斜塔七层的阳台.塔下已是人头攒动,比萨大学的校长、教授、学生,还有许多看热闹的市民,将斜塔围了个水泄不通.人们正在疑惑,只见伽利略将身子从阳台上探出,左右双手各拿一个铁球,一个比另一个要重十倍.当他两手同时撒开时,只见这两只球从空中落下,齐头并进,眨眼之间,“咣当”一声,同时落地.塔下的人,一下子都懵了.先是寂静了片刻,接着便“嗡嗡”地嚷作一团.这时,伽利略从塔上走下来,校长和几个老教授立即将他围住说:“你一定是施了什么魔术,让两个球同时落地.亚里士多德是绝对不会错的.”伽利略说:“如若不信,我还可以上去重做一遍,这回你们可要注意看着.”校长说:“不必做了,亚里土多德全是靠道理服人的.重东西当然比轻东西落得快,这是公认的道理.就算你的实验是真的,但它不符合道理,也是不能承认的.”伽利略说:“好吧,既然你们不相信事实,一定要讲道理,我也可以来讲一讲.就算重物下落比轻物快吧,我现在把这两个球绑在一起,从空中扔下,按照亚里士多德的道理,你们说说看,它落下时比重球快呢还是比重球慢?”
校长不屑一答地说道:“当然比重球要快!因为它是重球加轻球,自然更重了.”
这时一个老教授忙将校长的衣袖扯了一下, ( http: / / www.21cnjy.com )挤上前来说:“当然比重球要慢.它是重球加轻球,轻球接拉它,所以下落速度应是两球的平均值,介乎重球和轻球之间.”
伽利略这时才不慌不忙地说道,“可是世上只有一个亚里士多德啊,按照他的理论,怎么会得出两个不同的结果呢?”
校长和教授们面面相觑,半天说不出话 ( http: / / www.21cnjy.com )来.伽利略继续慢条斯理地说:“看来还是亚里士多德错了!物体从空中自由落下时不管轻重,都是同时落地的,它们的加速度是相同的.”
伽利略慢慢地说出的这句话,却是物理学上一条极重要的规律——自由落体定律.
规律总结
1.在探究式学习中(目前有许多 ( http: / / www.21cnjy.com )种提法:自主性学习、研究性学习……究其本质,无非是以提高学习能力为目标),更注重一般分析方法的应用:通过对物理现象(自然现象)的观察、分析(实践),找出其规律性的东西(上升到理论),然后由规律性的东西再指导具体的实践(理论对实践的指导作用).这种由特殊到一般,再由一般到特殊的分析方法是我们物理学习中需要重点学习培养的方法能力之一.
2.提出问题、猜想假设、设计实验方案、分析实验数据、总结交流结论成果,要逐步领会科学探究的这一系列步骤方法.探究自由落体运动-例题思考
本节主要是给出实验探究的思路、方法,关键是设计联系实际的例子,掌握对新事物进行实验探索的基本方法.
注重培养对物理概念的准确理解,学会建立一些物理模型.
【例1】关于自由落体运动的说法,下列哪些是正确的( )
A.物体从静止下落的运动就叫自由落体运动
B.物体竖直下落的运动就叫自由落体运动
C.物体只在重力作用下的运动就叫自由落体运动
D.物体只在重力作用下由静止开始下落的运动叫自由落体运动
思路:对物理学上的物理情景和物 ( http: / / www.21cnjy.com )理模型要准确理解.对自由落体定义的理解,关键是两点:其一,物体只受重力,如物体下落时有空气阻力,那就不叫自由落体;其二,从静止开始,如果有一定的初速度下落,也不能叫自由落体.此两条件缺一不可.
答案:D
【例2】某同学在用电磁打点计时器记录的纸带研究物体的自由落体运动时:
(1)如何提高本实验的准确度?
(2)完成实验后,对纸带进行分析,能否得出重物速度变化的规律?
(3)位移与时间可能成正比吗?
思路:用电磁打点计时器研究物体的运动 ( http: / / www.21cnjy.com )时,为提高实验的准确度,应从减少阻力、正确安装器材及操作步骤合理等入手.打点计时器最大的特点就是每打两点的时间间隔相等,它直接记录下的实际是物体在连续相等时间间隔内的位移,通过研究这些位移,从而得知物体的运动规律.
答案:(1)由自由落体运动的定义 ( http: / / www.21cnjy.com )知,要提高实验的准确度,应该从尽量减少阻力入手.具体办法是:整个装置应竖直,纸带应平行于打点计时器的限位孔,先打点后放手等.
(2)从相邻两点间的距离可看出,物 ( http: / / www.21cnjy.com )体越往下落,相同时间间隔内下落的距离越大,即速度越来越大.(加速度是否变化,通过定量计算可分析出来,同学们不妨自己试试)
(3)位移不可能与时间成正比,只有匀速运动,才会有s=vt;对于自由落体运动,是一种变速运动,其位移与时间的定量关系,将在下一节学习.
有的同学说伽利略当年做的两 ( http: / / www.21cnjy.com )个铁球同时落地的实验有问题,因为物体在空气中下落时都要受到空气阻力.实际做实验时,也都是重的物体比轻的物体下落得快,对此你是如何理解的?
解析:物体下落时同时受到地球的吸引 ( http: / / www.21cnjy.com )作用和空气的阻碍作用,如果没有空气的阻碍作用而只有地球的吸引作用,或者空气的阻碍作用远比地球的吸引作用小时,则无论什么物体,下落快慢都一样.伽利略当年做的实验是两个密度相同的铁球在空气中下落,空气对铁球的阻碍作用相对于地球对它们的吸引作用是很小的,不足以使它们的落地时间有差别,所以人们观察到的是两球同时落地.
当我们做实验时重的物体比轻的物体下落得 ( http: / / www.21cnjy.com )快,实际是这时空气的阻碍作用不能忽略.在空气的阻碍作用相同的情况下,物体越轻受空气的影响就越大,下落得就越慢,物体越重受空气的影响就越小,下落得越快.
点评:对“重的物体和轻的物体下落一样快”的前提条件要仔细理解,切不可机械地记忆结论.
考虑物理过程时,一定要学会分清主要因素和次要因素,要培养自己从各种因素中分析抓住主要因素进行分析的能力.
给你一个空罐头盒,如果让你去研究自由落体运动的规律,你打算如何做?
解析:(1)为尽量减小空气阻力,应将罐头盒压瘪,减小体积,达到减小阻力的目的.
(2)分析猜想下落高度(位移)与下落时间的关系.可让其从不同高度h下落,分别测量出下落时间t.
(3)根据实验测出的数据h、t,尝试建立h-t2图象,分析图象看能否总结出下落高度和时间的关系.