2.2 自由落体运动规律 学案1（粤教版必修1）

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§2.2 自由落体运动规律
【学习目标】
1．知识与技能：
（1）理解什么是自由落体运动，知道它是初速度为零的匀加速直线运动；
（2）理解自由落体运动的方向，知道在地球的不同地方，重力加速度大小不同；
（3）掌握自由落体运动的规律。
2．过程与方法
（1）通过对自由落体运动纸带的研究，学会分析和处理纸带上记录的运动信息；
（2）通过自由落体运动的相关物理变化规律的学习，培养分析、推理能力。
3．情感态度与价值观：
（1）经历对自由落体运动的研究过程，体验数学在研究物理问题中的重要性；
（2）经历对自由落体运动的探究过程，体会人类对客观世界发现之旅的乐趣。
【学习重点】
1、用图象法处理实验数据。
2、将图象结论和公式推导结论联系起来。
3、自由落体运动的规律及应用。
【知识要点】
一、猜想和验证
自由落体运动是一种初速度为零的匀加速直线运动
方向：竖直向下
二、重力加速度g，矢量
大小：
三、规律 ：
【典型例题】
例1、一物体做自由落体运动，第一秒末、第二秒末、第三秒末速度之比为： ，前一秒、前两秒、前三秒下落高度之比为 ，第一秒内、第二秒内、第三秒内下落高度之比为： 。
答案分别是 1:2:3， 1:4:9， 1:3:5
例2、一物体从楼顶下落到地面前最后一秒内下落的高度为楼高的，求楼高？
分析：
h1=h ①
h=gt2=×9.8 t2=4.9 t2 ②
h1=g(t-1)2=4.9(t-1)2 ③
三式联立,可得：
t=4s ， h=78.4m
【当堂反馈】
1.一个物体从高h处自由落下，其时间达到落地时间一半时，下落的高度为
A.h B.h
C.h D.h
2.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
3.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
4.一观察者发现，每隔一定时间有一个水滴自8 m高处的屋檐落下，而且看到第五滴水刚要离开屋檐时，第一滴水正好落到地面，那么这时第二滴水离地的高度是
图2—18
A.2 m B.2.5 m C.2.9 m D.3.5 m
5.一个石子从高处释放，做自由落体运动，已知它在第1 s内的位移大小是s，则它在第3 s内的位移大小是
A.5s B.7s C.9s D.3s
6.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
7.一个自由落下的物体在最后1 s内落下的距离等于全程的一半，计算它降落的时间和高度？
8.一质点由A点自由下落，经过B点到达C点，已知质点经过B点时的速度是到达C点时速度的3/5，BC间距离是80 m，求AC间距离？
9. A球由塔顶自由落下，当落下1 m时，B球自距塔顶7 m处开始自由下落，两球恰好同时落地，则塔高为多少？（g=10 m/s2）
10.一只小球自屋檐自由下落，在Δt=0.25 s内通过高度为Δh=2 m的窗口，求窗口的顶端距屋檐多高？（取g=10 m/s2）
【参考答案】
1.B 2.C 3.C 4.D 5.A 6.B??
7.3.42 s?57.16 m?8.125 m?9.16 m?10.2.28 m?
【达标训练】
1、关于竖直上抛运动，下列说法正确的是（ ）
A 上升过程是减速过程，加速度越来越小；下降过程是加速运动，加速度越来越大
B 上升时加速度小于下降时加速度
C 在最高点速度为零，加速度也为零
D 无论在上升过程、下落过程、最高点，物体的加速度都为g
2、将物体竖直向上抛出后，在下图中能正确表示其速率v随时间t的变化关系的图线是（ ）
3、物体做竖直上抛运动后又落回原出发点的过程中，下列说法正确的是（ ）
A、上升过程中，加速度方向向上，速度方向向上
B、下落过程中，加速度方向向下，速度方向向下
C、在最高点，加速度大小为零，速度大小为零
D、到最高点后，加速度方向不变，速度方向改变
4、从高处释放一粒小石子,经过0.5s,从同一地点再释放一粒小石子,在两石子落地前,它们之间的距离（ ）
A.保持不变 B.不断减小
C.不断增大 D.根据两石子的质量的大小来决定
5、某同学身高1.8m,在运动会上他参加跳高比赛,起跳后身体横着越过了1.8m高度的横杆.据此可估算出他起跳时竖直向上的速度大约为(g取10m/s2) （ ）
A.2m/s B.4m/s
C.6m/s D.8m/s
6、以初速度40m/s竖直上抛一物体，经过多长时间它恰好位于抛出点上方60m处（不计空气阻力，g取10m/s2）？
7、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高度所用的总时间T和高度H是多少？取g=9.8m／s2，空气阻力不计．
8、气球下挂一重物，以v0=10m／s匀速上升，当到达离地高h=175m处时，悬挂重物的绳子突然断裂，那么重物经多少时间落到地面？落地的速度多大？空气阻力不计，取g=10m／s2．
9、一根矩形杆的长1.45m,从某一高处作自由落体运动,在下落过程中矩形杆通过一个2m高的窗口用时0.3s.则矩形杆的下端的初始位置到窗台的高度差为多少 (g取10m/s2,窗口到地面的高度大于矩形杆的长)
10．气球以10m／s的速度匀速上升，在离地面75m高处从气球上掉落一个物体，结果气球便以加速度α=0.1m／s2向上做匀加速直线运动，不计物体在下落过程中受到的空气阻力，问物体落到地面时气球离地的高度为多少 g=10m／s2．
【达标训练参考答案】
1、D 2、D 3、BD 4、C 5、B
6、解：设向上为正，
由公式 60=40t-5t2 ∴t1=2s t2=6s
7、总时间T和高度H是多少？取g=9.8m／s2，空气阻力不计．
解：设向上为正，
由公式 v0=29.4m/s
∴t=29.4/9.8=3s ∴T=3+4=7s
8、解：设向上为正方向，
由公式 ∴
由公式 ∴ 方向向下
9、解：设向上为正，杆头到窗口时速度为
由公式 v0=10m/s
由公式 得 h=5m
10、解：设向上为正，
由公式 t=5s
由公式 h=51.25m
∴ H=75+51.25=126.25m
【反思】
收获
疑问
【阅读资料】
2002年9月，经世界各国物理学家提名，评出历史上最美丽的10个科学实验。根据时间顺序对10个实验进行排序如下：
第七：埃拉托色测量地球圆周长：首次确定地球的尺度；
第二：伽利略的自由落体实验：证明轻重不同的物体同时落地；
第八：伽利略的速度实验：证明的关系；
第四：牛顿的棱镜分解太阳光：证明白光由各色光组成；
第六：卡文迪许扭称实验：测定万有引力常量；
第五：托马斯.杨的干涉实验：证明光有波动性；
第十：米歇尔.傅科的钟摆实验：证明地球自转；
第三：罗伯特.密立根的油滴实验：测定电子电量；
第九：卢瑟福的发现核子实验：发现原子核式结构；
第一：托马斯.杨的双缝演示应用于电子干涉实验：证明波粒二象性。
h1
t1
h=？
t=？
h2=h
t2=1s
175m
75m
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