《（通用）高考物理總復(fù)習(xí) 主題一 機(jī)械運動與物理模型 1.2.51.2.6自由落體運動 伽利略對自由落體運動的研究課件 新人教》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（通用）高考物理總復(fù)習(xí) 主題一 機(jī)械運動與物理模型 1.2.51.2.6自由落體運動 伽利略對自由落體運動的研究課件 新人教（45頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、1.2.5 自由落體運動自由落體運動 1.2.6 伽利略對自由落體運動的研究伽利略對自由落體運動的研究 學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo) 核心提煉核心提煉 1.知道物體做自由落體運動的條件。知道物體做自由落體運動的條件。 1 種運動種運動自由自由落體運動落體運動 1 個加速度個加速度重重力加速度力加速度 g 3 個基本公式個基本公式 vgth12gt2v22gh 2.通過實驗認(rèn)識自由落體運動加速度的通過實驗認(rèn)識自由落體運動加速度的特點，建立重力加速度的概念。知道重特點，建立重力加速度的概念。知道重力加速度的大小、方向。力加速度的大小、方向。 3.通過實驗認(rèn)識自由落體運動的規(guī)律，通過實驗認(rèn)識自由落體運動的規(guī)律，
2、并能解決相關(guān)實際問題。并能解決相關(guān)實際問題。 4.了解伽利略對自由落體運動的研究了解伽利略對自由落體運動的研究方方法，領(lǐng)會伽利略的科學(xué)思想。法，領(lǐng)會伽利略的科學(xué)思想。 一一、自由落體運動自由落體運動 1.定義：定義：物體只在物體只在_作用下從作用下從_開始下落的運動開始下落的運動。 2.特點特點 (1)運動性質(zhì)：初速度等于運動性質(zhì)：初速度等于_的勻加速直線運動的勻加速直線運動。 (2)受力特點：只受受力特點：只受_作用作用。 (3)物體下落可看作自由落體運動的條件：在實際中物體下落物體下落可看作自由落體運動的條件：在實際中物體下落時由于受空氣阻力的作用時由于受空氣阻力的作用，物體并不是做自由落
3、體運動物體并不是做自由落體運動，只只有當(dāng)空氣阻力比重力小得多有當(dāng)空氣阻力比重力小得多，可以忽略時可以忽略時，物體的下落才可物體的下落才可當(dāng)作當(dāng)作_運動來處理運動來處理。 重力重力 靜止靜止 零零 重力重力 自由落體自由落體 思維拓展思維拓展 如圖所示如圖所示，在有空氣的玻璃管中在有空氣的玻璃管中，金屬片比羽毛金屬片比羽毛下落得快下落得快，在抽掉空氣的玻璃管中在抽掉空氣的玻璃管中，金屬片和羽金屬片和羽毛下落快慢相同毛下落快慢相同。 (1)只受重力作用時只受重力作用時，物體下落快慢有什么規(guī)律物體下落快慢有什么規(guī)律。 (2)空氣中的落體運動在什么條件下可看作自由空氣中的落體運動在什么條件下可看作自由
4、落體運動落體運動？ 答案答案 (1)物體下落快慢相同物體下落快慢相同 (2)空氣的阻力作用可以忽略空氣的阻力作用可以忽略 二二、自由落體加速度自由落體加速度 1.定義定義：在同一地點：在同一地點，一切物體自由下落的加速度都一切物體自由下落的加速度都_。這這個加速度叫自由落體加速度個加速度叫自由落體加速度，也叫重力加速度也叫重力加速度，通常用通常用g表示表示。 2.方向：方向：_。 3.大小大小 (1)在地球上的同一地點：一切物體自由下落的加速度都在地球上的同一地點：一切物體自由下落的加速度都_。 (2)在地球上不同的地點在地球上不同的地點，g的大小一般是的大小一般是_(A.相同相同 B.不不同
5、同)的的，g值隨緯度的增大而逐漸值隨緯度的增大而逐漸_。 (3)一般取值：一般取值：g_或或g_。 相同相同 豎直向下豎直向下 相同相同 B 增大增大 9.8 m/s2 10 m/s2 思維拓展思維拓展 自由下落加速度的大小與物體的質(zhì)量有關(guān)嗎自由下落加速度的大小與物體的質(zhì)量有關(guān)嗎？同一物體在月同一物體在月球和地球上做自由落體運動時加速度相同嗎球和地球上做自由落體運動時加速度相同嗎？ 答案答案 自由下落加速度的大小與物體的質(zhì)量無關(guān)系自由下落加速度的大小與物體的質(zhì)量無關(guān)系。同一物同一物體在月球和地球上自由落體的加速度也不相同體在月球和地球上自由落體的加速度也不相同。 三三、自由落體運動規(guī)律自由落體
6、運動規(guī)律 速度公式速度公式 v_ 位移公式位移公式 h_ 速度位移公式速度位移公式 v2_ gt 12gt2 2gh 思維拓展思維拓展 我們已經(jīng)知道我們已經(jīng)知道，自由落體運動是一種初速度為自由落體運動是一種初速度為0，只受重力只受重力作用的運動作用的運動。那么前面所學(xué)的勻變速直線運動的規(guī)律那么前面所學(xué)的勻變速直線運動的規(guī)律，還有還有哪些適用于自由落體運動哪些適用于自由落體運動。請舉出一些請舉出一些！ 答案答案 平均速度公式平均速度公式，初速度為零的勻變速直線運動的比例初速度為零的勻變速直線運動的比例式等均可用式等均可用。 四四、伽利略對自由落體運動的研究伽利略對自由落體運動的研究 1.亞里士多
7、德的觀點亞里士多德的觀點：物體下落的快慢是由它們的：物體下落的快慢是由它們的_決決定的定的。 2.伽利略的研究伽利略的研究 (1)歸謬：伽利略從歸謬：伽利略從_的論斷出發(fā)的論斷出發(fā)，通過邏輯推理通過邏輯推理，否定了否定了_的論斷的論斷。 (2)猜想：伽利略猜想自由落體運動是一種最簡單的變速運動猜想：伽利略猜想自由落體運動是一種最簡單的變速運動，它的速度應(yīng)該是它的速度應(yīng)該是_的的。 (3)數(shù)學(xué)推理：伽利略通過數(shù)學(xué)推理得出初速度為零的勻變速數(shù)學(xué)推理：伽利略通過數(shù)學(xué)推理得出初速度為零的勻變速直線運動應(yīng)有直線運動應(yīng)有_。 重力重力 亞里士多德亞里士多德 亞里士多德亞里士多德 均勻變化均勻變化 xt2
8、(4)實驗結(jié)果實驗結(jié)果。 小球沿斜面滾下的運動是小球沿斜面滾下的運動是_運動運動。 只要斜面的傾角一定只要斜面的傾角一定，小球的加速度都是小球的加速度都是_的的。 增大斜面的傾角增大斜面的傾角，小球的加速度隨斜面傾角的增大而小球的加速度隨斜面傾角的增大而_。 (5)合理外推：伽利略認(rèn)為當(dāng)斜面傾角為合理外推：伽利略認(rèn)為當(dāng)斜面傾角為_時時，小球?qū)⒆孕∏驅(qū)⒆杂上侣溆上侣?，仍會做仍會做_運動運動。 勻加速直線勻加速直線 相同相同 增大增大 90 勻變速直線勻變速直線 思維拓展思維拓展 以上圖畫中可以推翻亞里士多德的什么觀點以上圖畫中可以推翻亞里士多德的什么觀點？ 答案答案 亞里士多德認(rèn)為物體下落的快慢
9、是由它們的重力決亞里士多德認(rèn)為物體下落的快慢是由它們的重力決定的。定的。 自由落體運動的理解自由落體運動的理解 要點歸納要點歸納 1.自由落體運動是一種理想模型自由落體運動是一種理想模型。當(dāng)自由下落的物體所受的空當(dāng)自由下落的物體所受的空氣阻力遠(yuǎn)小于重力時氣阻力遠(yuǎn)小于重力時，物體的運動才可以視為自由落體運動物體的運動才可以視為自由落體運動。如空氣中石塊的下落可以看做自由落體運動如空氣中石塊的下落可以看做自由落體運動，空氣中羽毛的空氣中羽毛的下落不能看做自由落體運動下落不能看做自由落體運動。 2.物體做自由落體運動的條件物體做自由落體運動的條件 (1)初速度為零；初速度為零；(2)只受重力只受重力
10、。 3.運動特點運動特點： 初速度為零初速度為零，加速度為重力加速度加速度為重力加速度g的的勻加速直線運動勻加速直線運動。是勻變速直線運動的是勻變速直線運動的特例特例。 運動圖象運動圖象：自由落體運動的：自由落體運動的vt圖象是圖象是一條過原點的傾斜直線一條過原點的傾斜直線，斜率是斜率是kg。 特別提醒特別提醒 物體在其他星球上也可以做自由落體運動物體在其他星球上也可以做自由落體運動，但下但下落的加速度與在地球表面下落的加速度不同落的加速度與在地球表面下落的加速度不同 精典示例精典示例 例例1 (2017 廣東清遠(yuǎn)月考廣東清遠(yuǎn)月考)關(guān)于自由落體運動關(guān)于自由落體運動，下列說法中正確下列說法中正確
11、的是的是 ( ) A.質(zhì)量大的物體自由下落時的加速度大質(zhì)量大的物體自由下落時的加速度大 B.從水平飛行的飛機(jī)上釋放的物體將做自由落體運動從水平飛行的飛機(jī)上釋放的物體將做自由落體運動 C.雨滴下落的過程是自由落體運動雨滴下落的過程是自由落體運動 D.從水龍頭上滴落的水滴的下落過程從水龍頭上滴落的水滴的下落過程，可以近似看成自由落可以近似看成自由落體運動體運動 思路探究思路探究 自由落體運動是一種理想化模型自由落體運動是一種理想化模型，實際問題中當(dāng)實際問題中當(dāng)阻力相對于重力可以忽略時阻力相對于重力可以忽略時，才可以把物體由靜止下落的運才可以把物體由靜止下落的運動看成自由落體運動動看成自由落體運動。
12、 解析解析 所有物體在同一地點的重力加速度相等所有物體在同一地點的重力加速度相等，與物體質(zhì)量大與物體質(zhì)量大小無關(guān)小無關(guān)，A錯誤；從水平飛行的飛機(jī)上釋放的物體錯誤；從水平飛行的飛機(jī)上釋放的物體，具有水平具有水平初速度初速度，不是自由落體運動不是自由落體運動，B錯誤；雨滴下落過程所受空氣錯誤；雨滴下落過程所受空氣阻力與速度大小有關(guān)阻力與速度大小有關(guān)，速度增大時阻力增大速度增大時阻力增大，雨滴速度增大到雨滴速度增大到一定值時一定值時，阻力與重力相比不可忽略阻力與重力相比不可忽略，不能認(rèn)為是自由落體運不能認(rèn)為是自由落體運動動，C錯誤；從水龍頭上滴落的水滴所受的空氣阻力與重力相錯誤；從水龍頭上滴落的水滴
13、所受的空氣阻力與重力相比可忽略不計比可忽略不計，可認(rèn)為只受重力作用可認(rèn)為只受重力作用，D正確正確。 答案答案 D 方法總結(jié)方法總結(jié) 自由落體運動是一種初速度為零的勻加速直線運動自由落體運動是一種初速度為零的勻加速直線運動，其加速其加速度為度為g，g的大小與重力大小無關(guān)的大小與重力大小無關(guān)。所有的勻變速直線運動的所有的勻變速直線運動的規(guī)律都適用于自由落體運動規(guī)律都適用于自由落體運動。但要注意但要注意，當(dāng)問題指明當(dāng)問題指明(或有暗或有暗示示)空氣阻力不能忽略時空氣阻力不能忽略時，物體從靜止開始下落的運動就不再物體從靜止開始下落的運動就不再是自由落體運動是自由落體運動。 針對訓(xùn)練針對訓(xùn)練1 (201
14、8 昆明高一檢測昆明高一檢測)(多選多選)關(guān)于自由落體運動關(guān)于自由落體運動，下下列說法正確的是列說法正確的是 ( ) A.豎直向下的運動一定是自由落體運動豎直向下的運動一定是自由落體運動 B.自由落體運動是初速度為零自由落體運動是初速度為零、加速度為加速度為g的豎直向下的勻的豎直向下的勻加速直線運動加速直線運動 C.物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動叫自由落體運物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動叫自由落體運動動 D.熟透的蘋果從樹枝開始自由下落的運動可被視為自由落體熟透的蘋果從樹枝開始自由下落的運動可被視為自由落體運動運動 解析解析 物體做自由落體運動的條件是初速度為零且只受重力物體做
15、自由落體運動的條件是初速度為零且只受重力作用作用，A錯錯誤誤，C正確正確；所有物體做自由落體運動的加速度均；所有物體做自由落體運動的加速度均為為g，運動性質(zhì)是由靜止開始的勻加速直線運動運動性質(zhì)是由靜止開始的勻加速直線運動，B正確正確；熟；熟透的蘋果在下落過程中雖受空氣阻力作用透的蘋果在下落過程中雖受空氣阻力作用，但該阻力遠(yuǎn)小于但該阻力遠(yuǎn)小于它的重力它的重力，可以忽略該阻力可以忽略該阻力，故可將該過程視為自由落體運故可將該過程視為自由落體運動動，D正確正確。 答案答案 BCD 自由落體加速度自由落體加速度 要點歸納要點歸納 1.對自由落體加速度的理解對自由落體加速度的理解 (1)產(chǎn)生原因：地球上
16、的物體受到地球的吸引力而產(chǎn)生的產(chǎn)生原因：地球上的物體受到地球的吸引力而產(chǎn)生的。 (2)大小：與在地球上的緯度以及距地面的高度有關(guān)：大?。号c在地球上的緯度以及距地面的高度有關(guān)： 與與緯度緯度 的的關(guān)系關(guān)系 在地球表面上，重力加速度隨緯度的增加而增大，即赤道在地球表面上，重力加速度隨緯度的增加而增大，即赤道處重力加速度最小，兩極處重力加速度最大，但差別很小處重力加速度最小，兩極處重力加速度最大，但差別很小 與與高度高度 的的關(guān)系關(guān)系 在地面上的同一地點，重力加速度隨高度的增加而減小。在地面上的同一地點，重力加速度隨高度的增加而減小。但在一定的高度內(nèi)，可認(rèn)為重力加速度的大小不變但在一定的高度內(nèi)，可認(rèn)
17、為重力加速度的大小不變 (3)方向：豎直向下方向：豎直向下。由于地球是一個球體由于地球是一個球體，各處的重力加速度各處的重力加速度的方向是不同的的方向是不同的。 特別提醒特別提醒 (1)我們在研究自由落體運動時我們在研究自由落體運動時，物體下落的高度不太高物體下落的高度不太高，一般一般認(rèn)為重力加速度大小不變認(rèn)為重力加速度大小不變。 (2)重力加速度的方向既不能說是重力加速度的方向既不能說是“垂直向下垂直向下”，也不能說是也不能說是“指向地心指向地心”，只有在赤道或兩極時重力加速度才指向地心只有在赤道或兩極時重力加速度才指向地心。 2.測定重力加速度的方法測定重力加速度的方法 (1)實驗設(shè)計實驗
18、設(shè)計 利用頻閃照片利用頻閃照片，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)對勻變速直線運動根據(jù)對勻變速直線運動的研究的研究，測量物體下落的加速度測量物體下落的加速度，進(jìn)而研究自由落體運動是進(jìn)而研究自由落體運動是否是勻加速直線運動否是勻加速直線運動，以證實猜想以證實猜想。 (2)實驗方法實驗方法 打點計時器法打點計時器法 a.實驗裝置如圖所示實驗裝置如圖所示。打點計時器固打點計時器固定在鐵架臺上定在鐵架臺上，紙帶一端系著重物紙帶一端系著重物，另一端穿過計時器另一端穿過計時器。用夾子夾住紙帶用夾子夾
19、住紙帶，啟動計時器啟動計時器，松開夾子后重物自由下松開夾子后重物自由下落落，計時器在紙帶上留下一串小點計時器在紙帶上留下一串小點。 b.對紙帶上計數(shù)點間的距離對紙帶上計數(shù)點間的距離 x 進(jìn)行測量，利用進(jìn)行測量，利用 ghnhn1T2求求出重力加速度。出重力加速度。 特別提醒特別提醒 (1)為盡量減小空氣阻力的影響為盡量減小空氣阻力的影響，重物應(yīng)選密度大的重物應(yīng)選密度大的，如鐵錘等如鐵錘等。 (2)打點計時器應(yīng)豎直固定好打點計時器應(yīng)豎直固定好。 (3)重物應(yīng)靠近打點計時器釋放重物應(yīng)靠近打點計時器釋放，且要先打開打點計時器的電源且要先打開打點計時器的電源再放開重物再放開重物。 (4)改變重物的質(zhì)量
20、改變重物的質(zhì)量，重復(fù)打出幾條紙帶重復(fù)打出幾條紙帶。 (5)選點跡清晰選點跡清晰，且且1、2兩點間距離小于或接近兩點間距離小于或接近2 mm的紙帶分析的紙帶分析探究探究。 頻閃照相法頻閃照相法 頻閃照頻閃照相機(jī)可以每間隔相等的時間拍攝一次，利用頻閃照相機(jī)相機(jī)可以每間隔相等的時間拍攝一次，利用頻閃照相機(jī)可追蹤記錄做自由落體運動的物體的位置， 根據(jù)可追蹤記錄做自由落體運動的物體的位置， 根據(jù) x 是否為恒量，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運動的推論 xaT2可求出重力加速度可求出重力加速度 gxT2。
21、由。由 gvv0t也也可求出重力加速度可求出重力加速度 g。 滴水法滴水法 a.如圖所示如圖所示，讓水滴自水龍頭滴下讓水滴自水龍頭滴下，在水龍頭正下方放一個盤在水龍頭正下方放一個盤，調(diào)節(jié)水龍頭調(diào)節(jié)水龍頭，讓水一滴一滴地滴下讓水一滴一滴地滴下，并調(diào)節(jié)使第一滴水碰到并調(diào)節(jié)使第一滴水碰到盤的瞬間盤的瞬間，第二滴水正好從水龍頭開始下落第二滴水正好從水龍頭開始下落，并且能依次持并且能依次持續(xù)下去續(xù)下去。 b.用刻度尺測出水龍頭距盤面的高度用刻度尺測出水龍頭距盤面的高度 h。 c.測出每滴水下落的時間測出每滴水下落的時間 T，其方法是：當(dāng)聽到某一滴水滴落，其方法是：當(dāng)聽到某一滴水滴落在盤上的同時，開啟停表
22、開始計時，之后每落下一滴水依次計在盤上的同時，開啟停表開始計時，之后每落下一滴水依次計數(shù)數(shù) 1、2、3、，當(dāng)數(shù)到，當(dāng)數(shù)到 n 時按下停表停止計時，則每一滴水時按下停表停止計時，則每一滴水下落的時間下落的時間 Ttn。 d.由由 h12gT2，得，得 g2hT22n2ht2。 特別提醒特別提醒 (1)打點計時器法的誤差主要來自阻力的影響和測量誤差打點計時器法的誤差主要來自阻力的影響和測量誤差。 (2)頻閃照相法和滴水法的誤差主要是測量誤差頻閃照相法和滴水法的誤差主要是測量誤差。 精典示例精典示例 例例2 圖圖1中中(甲甲)、(乙乙)兩圖都是使用電磁打點計時器測量重力加兩圖都是使用電磁打點計時器測
23、量重力加速度速度g的裝置示意圖的裝置示意圖，已知該打點計時器的打點頻率為已知該打點計時器的打點頻率為50 Hz。 圖圖1 (1)(甲甲)、(乙乙)兩圖相比較兩圖相比較，圖圖_所示的裝置更合理所示的裝置更合理。 (2)(丙丙)圖是采用較合理的裝置并按正確的實驗步驟進(jìn)行實驗打圖是采用較合理的裝置并按正確的實驗步驟進(jìn)行實驗打出的一條紙帶出的一條紙帶，其中打出的第一個點標(biāo)為其中打出的第一個點標(biāo)為1，后面后面 依次打下的一系列點跡分別標(biāo)為依次打下的一系列點跡分別標(biāo)為2、3、4、5經(jīng)測量經(jīng)測量，第第15至至第第17點間的距離為點間的距離為11.70 cm，第第1至第至第16點間距離為點間距離為43.88
24、cm，則打下第則打下第16個點時個點時，重錘下落的速度大小為重錘下落的速度大小為_m/s，測出測出的重力加速度值為的重力加速度值為g_m/s2。(要求保留三位有效數(shù)字要求保留三位有效數(shù)字) 思路探究思路探究 (1)實驗中實驗中，對下落物體的初速度和所受摩擦力有什么要求對下落物體的初速度和所受摩擦力有什么要求？ (2)由由“第第15至第至第17點間的距離點間的距離”可求出哪一點的速度可求出哪一點的速度？ 解析解析 (1)(甲甲)圖釋放時更穩(wěn)定， 既能更有效地減小摩擦力， 又能圖釋放時更穩(wěn)定， 既能更有效地減小摩擦力， 又能保證釋放時初速度的大小為零，所以保證釋放時初速度的大小為零，所以(甲甲)圖
25、更合理。圖更合理。 (2)自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動，所以自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動，所以 v16x17x152T2.93 m/s，又根據(jù)，又根據(jù) 2gHv2，可得可得 g9.78 m/s2。 答案答案 (1)(甲甲) (2)2.93 9.78(0.02均可均可) 方法總結(jié)方法總結(jié) 利用紙帶計算重力加速度的方法利用紙帶計算重力加速度的方法 (1)計算出紙帶上一個點或幾個點的速度計算出紙帶上一個點或幾個點的速度，根據(jù)勻變速直線運根據(jù)勻變速直線運動的公式求加速度動的公式求加速度。 (2)計算出紙帶上各點的速度計算出紙帶上各點的速度，畫出畫出vt圖象圖象，由圖象的斜率由圖
26、象的斜率可求得重物下落的加速度即重力加速度可求得重物下落的加速度即重力加速度。 (3)根據(jù)根據(jù)hgt2用逐差法求加速度用逐差法求加速度。(注意要盡可能多地選用注意要盡可能多地選用數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)) 針對訓(xùn)練針對訓(xùn)練2 登上月球的宇航員利用頻閃儀登上月球的宇航員利用頻閃儀(頻率為每秒頻率為每秒20次次)給自由下落的小球拍照給自由下落的小球拍照，所拍的閃光照片如圖所拍的閃光照片如圖2所示所示(圖上所標(biāo)數(shù)據(jù)圖上所標(biāo)數(shù)據(jù)為小球到達(dá)各位置時總的下落高度為小球到達(dá)各位置時總的下落高度)，則則月球表面的重力加速度為月球表面的重力加速度為_m/s2(保保留兩位有效數(shù)字留兩位有效數(shù)字)。 圖圖2 解析解析 由由 O 到
27、到 F，每兩個相鄰小球間的距離依次記為，每兩個相鄰小球間的距離依次記為 x1、x2、x3、x4、x5、x6，根據(jù)逐差法有，小球的加速度為，根據(jù)逐差法有，小球的加速度為 a（x6x5x4）（）（x3x2x1）9T2，其中其中 T0.05 s，x6x5x47.20 cm1.80 cm5.40 cm，x1x2x31.80 cm，代入數(shù)據(jù)代入數(shù)據(jù)得得 a1.6 m/s2。 答案答案 1.6 自由落體運動規(guī)律及應(yīng)用自由落體運動規(guī)律及應(yīng)用 要點歸納要點歸納 四個基本公式四個基本公式 下面對勻變速直線運動的相關(guān)公式和自由落體運動的相關(guān)公下面對勻變速直線運動的相關(guān)公式和自由落體運動的相關(guān)公式進(jìn)行對比式進(jìn)行對比
28、。 勻變速直線運動勻變速直線運動 自由落體運動自由落體運動 平均速度平均速度 vv0v2vt2 vv2vt2 速度速度 vv0at vgt 位移位移 xv0t12at2 h12gt2 速度速度位移公式位移公式 v2v202ax v22gh 特別提醒特別提醒 (1)自由落體運動是初速度為零的勻變速直線運動自由落體運動是初速度為零的勻變速直線運動，初速度為初速度為零的一些比例式對自由落體運動均適用零的一些比例式對自由落體運動均適用。 (2)自由落體運動的運動時間由下落的高度決定自由落體運動的運動時間由下落的高度決定。自由落體運自由落體運動中下落的位移與離地高度是兩個不同的概念動中下落的位移與離地高
29、度是兩個不同的概念，運算取值時運算取值時要注意區(qū)分要注意區(qū)分。 精典示例精典示例 例例3 如圖如圖3所示所示，懸掛的直桿懸掛的直桿AB長為長為a，在在B端以下端以下h處有一長處有一長為為b的無底圓柱筒的無底圓柱筒CD，若將懸線剪斷若將懸線剪斷，問：問： (1)直桿下端直桿下端B穿過圓柱筒的時間是多少穿過圓柱筒的時間是多少？ (2)整個直桿整個直桿AB穿過圓柱筒的時間是多少穿過圓柱筒的時間是多少？ 圖圖3 思路探究思路探究 解析解析 (1)直桿下端直桿下端 B 穿過圓柱筒，穿過圓柱筒，即從即從 B 下落到下落到 C 點點(自由下自由下落落 h)起到起到 B 下落到下落到 D 點點(自由下落自由下
30、落 hb)止。止。 由由自由落體運動規(guī)律知自由落體運動規(guī)律知 直直桿桿下下端端 B 下落到下落到 C 點所需時間為點所需時間為 t12hg， 下端下端 B 下落到下落到 D 點所需時間點所需時間 t22（hb）g。 則直桿下端則直桿下端 B 穿過圓柱筒的時間是穿過圓柱筒的時間是 t1t2t12（hb）g2hg。 (2)整整個直桿個直桿 AB 穿過圓柱筒，從穿過圓柱筒，從 B 下落到下落到 C 點點(自由下落自由下落 h)起起到到 A 下落到下落到 D 點點(自由下落自由下落 hab)止。止。 A 穿過穿過 D 點所需時間點所需時間 t32（ahb）g。 則整個直桿則整個直桿 AB 穿過圓柱筒的
31、時間穿過圓柱筒的時間 t3t3t12（ahb）g2hg 答案答案 (1)2（hb）g2hg (2)2（ahb）g2hg 針對訓(xùn)練針對訓(xùn)練3 設(shè)宇航員在某行星上從高設(shè)宇航員在某行星上從高32 m處自由釋放一重物處自由釋放一重物，測得在下落最后測得在下落最后1 s內(nèi)所通過的距離為內(nèi)所通過的距離為14 m，則重物下物落的則重物下物落的時間是多少時間是多少？該星球表面的重力加速度為多大該星球表面的重力加速度為多大？ 解析解析 設(shè)物體下落的時間為設(shè)物體下落的時間為 t，星球表面的重力加速度為，星球表面的重力加速度為 g，則，則由由 h12gt2得得 32 m12gt2 32 m14 m12g(t1)2
32、由由解得解得 t4 s，g4 m/s2 答案答案 (1)4 s 4 m/s2 1.17世紀(jì)意大利科學(xué)家伽利略在研究落體運動的規(guī)律時世紀(jì)意大利科學(xué)家伽利略在研究落體運動的規(guī)律時，做了著做了著名的斜面實驗名的斜面實驗，其中應(yīng)用到的物理思想方法屬于其中應(yīng)用到的物理思想方法屬于( ) A.等效替代法等效替代法 B.實驗歸納法實驗歸納法 C.理想實驗法理想實驗法 D.控制變量法控制變量法 解析解析 伽利略在研究落體運動的規(guī)律時伽利略在研究落體運動的規(guī)律時，做了著名的理想斜做了著名的理想斜面實驗面實驗。 答案答案 C 2.（多選多選）關(guān)于重力加速度的下列說法正確的是關(guān)于重力加速度的下列說法正確的是( )
33、A.重力加速度重力加速度g是標(biāo)量是標(biāo)量，只有大小只有大小，沒有方向沒有方向，通常計算中通常計算中g(shù)取取9.8 m/s2 B.在地球上不同的地方在地球上不同的地方，g的大小不同的大小不同，但它們相差不是很但它們相差不是很大大 C.在地球上同一地點同一高度在地球上同一地點同一高度，一切物體在自由落體運動一切物體在自由落體運動中的加速度都相同中的加速度都相同 D.在地球上的同一地方在地球上的同一地方，離地面高度越大離地面高度越大，重力加速度重力加速度g越越小小 解析解析 重力加速度是矢量重力加速度是矢量，方向豎直向下方向豎直向下，與重力的方向相與重力的方向相同同。在地球表面在地球表面，不同的地方不同
34、的地方，g的大小略有不同的大小略有不同，但都在但都在9.8 m/s2左右左右，A錯誤錯誤，B正確；在地球表面同一地點同一高正確；在地球表面同一地點同一高度度，g的值都相同的值都相同，但隨著高度的增大但隨著高度的增大，g的值逐漸減小的值逐漸減小，C、D正確正確。 答案答案 BCD 3.如圖如圖4所示所示，只要測量了小明釋放直尺只要測量了小明釋放直尺到小張捏住直尺這段時間內(nèi)直尺下落的到小張捏住直尺這段時間內(nèi)直尺下落的高度高度h，就能確定小張的反應(yīng)時間就能確定小張的反應(yīng)時間t，其其所依據(jù)的關(guān)系式是所依據(jù)的關(guān)系式是 ( ) 圖圖4 A.thv B.t2hv C.t2hg D.t2hg 解析解析 根據(jù)題
35、意分析， 直尺下落可看成自由落體根據(jù)題意分析， 直尺下落可看成自由落體運動， 由自由運動， 由自由落體運動公式落體運動公式 h12gt2，可得，可得 t2hg，C 正確。正確。 答案答案 C 4.一個物體從一個物體從45 m高的地方自由下落高的地方自由下落，到達(dá)地面時的速度是多到達(dá)地面時的速度是多大大？下落最后下落最后1 s內(nèi)的位移是多大內(nèi)的位移是多大？(g取取10 m/s2) 解析解析 由由 v22gh 得物體到達(dá)地面時的速度得物體到達(dá)地面時的速度 v 2gh 21045 m/s30 m/s 物體落地物體落地 1 s 前的速度前的速度 v0vgt30 m/s10 m/s20 m/s 故下落最故下落最后后 1 s 內(nèi)的位移內(nèi)的位移 hv0t12gt2201 m121012 m25 m。 答案答案 30 m/s 25 m
（通用）高考物理總復(fù)習(xí) 主題一 機(jī)械運動與物理模型 1.2.51.2.6自由落體運動 伽利略對自由落體運動的研究課件 新人教
