2011年《随堂优化训练物理》 广东教育版必修一第二章 第二节 自由落体运动规律

(共14张PPT)
第二节 自由落体运动规律
(1)对自由落体运动纸带进行测量计算，根据s＝____求出在
(2)通过测量位移和时间，由vt＝___计算出某时刻的速度，
对自由落体运动的猜想与验证
1．猜想：做自由落体运动的物体，只受到_____的作用，是
_______运动．
2．验证
各段时间的加速度，根据加速度是否相等来验证．
根据各时刻的速度是否_____增加(即Δv＝恒量)来验证．
重力
匀变速
均匀
自由落体运动规律
1．重力加速度(自由落体运动加速度)
(1)大小：一般计算中，g＝___ m/s2，粗略计算时，g＝___ m/s2.
(2)方向：_________．
2．自由落体运动规律
(1)初速度：v0＝___；
(2)速度公式：vt＝___；
(3)位移公式：s＝____.
9.8
10
竖直向下
0
gt
打开家里的水龙头，适当调节水龙头的开关，水流会出现
上粗下细的现象(如图 2－2－1)．
为什么水流会出现这样的现象呢？
图 2－2－1
答案：在水龙头口取一段水柱(水柱可看成是无数小水滴组成)，这段水柱(无数小水滴)的下落可看成是自由落体运动，根据公式h＝ gt2可知，随着时间的推移，这些小水滴在竖直方向的距离越来越大，即这段小水柱越来越长，所以相对应的横截面积越来越
小，故水流越来越细．
对自由落体运动的理解
1．自由落体运动的实质：初速度为零，加速度 a＝g 的匀
加速直线运动．
2．实际生活中，物体下落时由于受空气阻力的作用，物体
并不是做自由落体运动；当空气阻力比重力小得多，可以忽略
时，物体的下落可以看成是自由落体运动．因此自由落体运动
是一种理想化的模型．
3．影响重力加速度大小的因素
(1)重力加速度的大小与纬度有关，越向南北两极 g 值越大，
赤道最小，两极最大，但变化不大，一般计算时不予考虑．
(2)重力加速度的大小还跟高度有关，离地越高，g 值越小，
通常忽略不计．
对自由落体运动的理解
[例 1]关于自由落体运动，下列说法正确的是(
)
A．物体竖直向下的运动就是自由落体运动
B．加速度等于重力加速度的运动就是自由落体运动
C．在自由落体运动过程中，不同质量的物体运动规律相同
D．物体做自由落体运动位移与时间成反比
思路点拨：竖直向下运动的物体除受重力外还可以受到其
它竖直方向力的作用；B 选项中，物体不一定只受重力作用，
初速度也不一定为零．
D
)
1．判断下列哪种运动属于自由落体运动？(
A．运动员张开降落伞从高空中由静止开始跳下
B．点燃后的冲天炮的运动
C．斜向上抛出的手榴弹
D．从 1 m 高处释放的小铁球
答案：C
自由落体运动规律应用
[例 2]从离地面 80 m 的空中自由落下一个小球，取 g＝10
m/s2，求：
(1)经过多长时间落到地面；
(2)自开始下落时计时，在第 1 s 内和最后 1 s 内的位移．
思路点拨：应用自由落体运动位移公式s＝ gt2可求出下落
全程所需的时间；在第(2)问中，要弄清楚所求位移对应的时间
段．
小球从第 3 s 末到第 4 s 末的位移，即最后 1 s 内的位移为
s4＝s－s3＝80 m－45 m＝35 m.
2．物体自高处自由下落 20 m 时所用的时间和速度各是多
大？(忽略空气的阻力，重力加速度 g 取 10 m/s2)
根据公式 vt＝gt，求得下落 20 m 时速度大小是 20 m/s，方
向竖直向下．
[例 3]一个物体从塔顶落下，在到达地面前最后一秒内通过
的位移为整个位移的 9/25，求塔高(g＝10 m/s2)．
错因：机械套用自由落体运动公式．
因为物体从塔顶落下，做自由落体运动．
正解：根据题意画出运动草图，如图2－2－2所示．物体
从塔顶落到地面所经历时间为t，通过的位移为H，物体在t－1
秒内的位移为h.
解得 H＝13.9 m.
图 2－2－2
因为 v0＝0
自由下落过程中的速度与位移
物体在自由下落过程中，某一段距离的运动不一定是自由
3．某宇航员在一星球上高 32 米处自由释放一重物，测得
最后 1 s 的路程为 14 m，求重物下落时间和该星球表面重力加
速度．
解：设重物下落时间为 t，该星球表面重力加速度为 a，H
＝32 m，最后 1 s 的路程为 h＝14 m，据题意：
H＝at2/2
h＝at2/2－a(t－1)2/2
代入数据联立解得：a＝4 m/s2，t＝4 s 或 t＝4/7 s(根据题意，
须 t＞1 s，舍去)
故重物下落时间为4 s，该星球表面重力加速度为4 m/s2.