运动图象、自由落体运动规律

卓越个性化教案 物理
教学课题 运动图象、自由落体运动规律
教学目标 ⑴了解什么是自由落体运动；明确物体做自由落体运动的条件；⑵认识自由落体运动的特点；理解自由落体运动，知道它是初速度为零的匀加速直线运动；⑶掌握自由落体运动的规律；速度随时间的变化规律，位移随时间变化的规律(定量)⑷理解重力加速度概念，知道它的大小和方向，知道在地球上不同的地方，重力加速度的大小是不同的；
教学重点 掌握自由落体的速度和位移随时间变化的规律：自由落体的特征是初速度为零，只受重力作用(物体的加速度为自由落体加速度g)。掌握并灵活运用自由落体运动规律解决实际问题；
教学难点 理解在同一地点，一切物体在自由落体运动中的加速度都相同；
教 学 过 程
一、温故知新
．汽车由静止开始在平直的公路上行驶，0~60s内汽车的加速度随时间变化的图线如右图所示。
⑴画出汽车在0~60s内的v-t图线；
⑵求这60s内汽车行驶的路程。
【答案】⑴速度图像为右图。 ⑵900m
【解析】由加速度图像可知前10s汽车匀加速运动，后20s汽车匀减速运动恰好停止，因为图像的面积表示速度的变化，此两段的面积相等。最大速度为20m/s。所以速度图像为右图。然后利用速度图像的面积求出位移。
⑵汽车运动的面积为匀加速、匀速、匀减速三段的位移之和。
m
．如图是某质点运动的速度图像，由图像得到的正确结果是
A．0~1 s内的平均速度是2m/s
B．0~2s内的位移大小是3 m
C．0~1s内的加速度大于2~4s内的加速度
D．0~1s内的运动方向与2~4s内的运动方向相反
BC[选项A错误，平均速度应该是1m/s。选项D错误，速度都为正，同方向]
．质点做直线运动的v—t图象如图所示，规定向右为正方向，则该质点在前8s内平均速度的大小和方向分别为
A．0.25m/s 向右 B．0.25m/s 向左
C．1m/s 向右 D．1m/s 向左
【答案】B
【解析】由题图得前8s内的位移=－0.25m/s，负号表示方向向左。B正确。
．物体A、B的s-t图像如图所示，由图可知
(A)从第3s起，两物体运动方向相同，且vA>vB
(B)两物体由同一位置开始运动，但物体A比B迟3s才开始运动
(C)在5s内物体的位移相同，5s末A、B相遇
(D)5s内A、B的平均速度相等
答案:A
．如图所示为一质点作直线运动的速度-时间图像，下列说法中正确的是
(A)整个过程中，CD段和DE段的加速度数值最大
(B)整个过程中，BC段的加速度最大
(C)整个过程中，D点所表示的状态，离出发点最远
(D)BC段所表示的运动通过的路程是34m
ACD
．一物体作匀变速直线运动，速度图像如图所示，则在前4s内(设向右为正方向)
(A)物体始终向右运动
(B)物体先向左运动，2s后开始向右运动
(C)前2s物体位于出发点的左方，后2s位于出发点的右方
(D)在t=2s时，物体距出发点最远
答案:BD
．A、B两个物体在同一直线上作匀变速直线运动，它们的速度图像如图所示，则
(A)A、B两物体运动方向一定相反
(B)头4s内A、B两物体的位移相同
(C)t=4s时，A、B两物体的速度相同
(D)A物体的加速度比B物体的加速度大
答案:C
．甲、乙两车从同一地点出发同向运动，其图象如图所示.试计算：
⑴从乙车开始运动多少时间后两车相遇？
⑵相遇处距出发多远？
⑶相遇前两车的最大距离是多少？
解析：从图象知两车初速度是做匀加速运动.
⑴两车相遇位移相等，设乙车运动t秒后两车相遇，则甲、乙两车的位移为
代入数据解题
⑵相遇点离出发点的距离为
⑶如图知甲车行驶m
本题较易.考查匀变速直线运动和图象法.解本题要抓住两车相遇害时位移相等，两车距离最远时速度相等的规律.
二、知识梳理
知能点Ⅳ自由落体运动
⑴定义：物体只在 重力 作用下，从静止开始下落的运动叫做自由落体运动。
⑵理解：
①受力条件：只受重力作用
②运动条件：初速度 为零（） ，加速度 的 匀加速 直线运动；
③自由落体运动是一种理想运动
④在实际问题中有空气时，物体的密度不太小，速度不太大(H不太高)，可以近似看成是自由落体运动。
知能点Ⅴ自由落体运动特点
⑴只受重力作用，加速度a=g；
⑵初速度v0=0；
⑶运动性质：自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动；
⑷自由落体运动的加速度
①定义：在地球上同一地点，一切物体的重力加速度都相同，这个加速度叫做自由落体运动加速度；因为是只在重力作用下产生的加速度，所以又叫做重力加速度；
②大小：g=9.8m/s2,粗略计算时g=10m/s2；
③方向：总是竖直向下；
三、讲讲练练
．关于自由落体运动，下列说法中正确的是
(A)它是竖直向下，v0=0,a=g的匀加速直线运动
(B)在开始连续的三个1s内通过的位移之比是1:4:9
(C)在开始连续的三个1s末的速度大小之比是1:2:3
(D)从开始运动起下落4.9m、9.8m、14.7m，所经历的时间之比为
答案:ACD
．一个自由下落的物体，前3s内下落的距离是第1s内下落距离的
(A)2倍 (B)3倍 (C)6倍 (D)9倍
答案:D
．关于自由落体运动，下列说法中正确的是
(A)某段位移内的平均速度等于初速度与末速度和的一半
(B)某段时间内的平均速度等于初速度与末速度和的一半
(C)在任何相等的时间内速度的变化相等
(D)在任何相等的时间内位移的变化相等
答案:ABC
．一物体作自由落体运动，落地时的速度为30m／s，则它下落高度是______m.它在前2s内的平均速度为______m／s，它在最后1s内下落的高度是______m(g取10m／s2).
答案:45,10,25
．一小球从楼顶边沿处自由下落，在到达地面前最后1s内通过的位移是楼高的，求楼高（）
答案:h=125m
解析：设楼高这；
四、疑难解析
．长为5m的竖直杆下端在一窗沿上方5m处，让这根杆自由下落，它全部通过窗沿的时间为多少(g取10m／s2)
答案:
五、难题探讨
．一只球自屋檐自由下落，通过窗口所用时间△t=0.2s，窗高2m，问窗顶距屋檐多少米(g取10m／s2)
答案:4.05m
六、归纳小结
七、巩固练习
．一个小石块从空中a点自由落下，先后经过b点和c点.不计空气阻力.已知它经过b点时的速度为v，经过c点时的速度为3v.则ab段与ac段位移之比为
A.1：3 B.1；5 C.1：8 D.1：9
答案:D
解析:由v=gt可知小石块在ab段运动时间与ac段运动时间之比为1：3，由匀变速直线运动的平均速度公式可知小石块在ab段运动的平均速度与ac段运动的平均速度之比为1：3，则ab段与ac段位移之比为1：9.
．一物体在做自由落体运动的过程中
A.位移与时间成正比
B.加速度与时间成正比
C.加速度不变化
D.速度与位移成正比
答案:C
解析:由自由落体运动公式s=gt2可知位移与时间的二次方成正比，选项A错；自由落体运动加速度为恒量，选项B错C正确；由v2=2gs可知速度与位移s的二次方根成正比；选项D错.
．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
答案：C
解析：自由落体运动是指初速度为零,加速度为g的竖直向下的匀加速直线运动.A选项加速度不一定为g,故A错.B选项中物体的初速度不一定为0,运动方向也不一定竖直向下,不符合自由落体的定义,故B错.加速度g与质量无关,则运动规律也与质量无关,故C对.自由落体的位移:x=gt2,x与t2成正比,故D错.
．做自由落体运动的物体运动的时间取决于
A.物体的重力 B.物体下落的高度
C.物体的速度 D.物体的加速度
解析：由位移时间关系式h=，所以自由落体时间由下落的高度决定。
答案：B
．如图中，下列图像可能表示物体做自由落体运动的是
答案：BC
解析：自由落体运动是初速度为零，加速度恒定的匀加速直线运动。
．从楼顶开始下落的物体落地用时为2.0s，若要让物体在1.0s内落地，应该从哪儿开始下落（取g＝10m/s2）
A.从离地高度为楼高一半处开始
B.从离地高度为楼高1/4处开始
C.从离地高度为楼高3/4处开始
D.从离地高度为5m处开始
答案：BD
解析：⑴由位移时间关系式h=，D对]
．物体自楼顶处自由落下（不计空气阻力），落到地面的速度为v。在此过程中，物体从楼顶落到楼高一半处所经历的时间为
A. B. C. D.
答案：C
解析：设楼顶到地面的距离为h，下落楼房一半所用时间为t，由自由落体的运动规律v2=2gh及v。
．将一链条自由下垂悬挂在墙上，放开后让链条作自由落体运动.已知链条通过悬点下3.2m处的一点历时0.5s，问链条的长度为多少
答案:2.75m
第 1 页 共 3 页
听会忘记、看能记住、做能理解
PAGE