高中物理專題25自由落體運(yùn)動(dòng)講基礎(chǔ)版含解析新人教版必修1

高中物理專題25自由落體運(yùn)動(dòng)講基礎(chǔ)版含剖析新人教版必修1高中物理專題25自由落體運(yùn)動(dòng)講基礎(chǔ)版含剖析新人教版必修1高中物理專題25自由落體運(yùn)動(dòng)講基礎(chǔ)版含剖析新人教版必修1所謂的光芒歲月，其實(shí)不是此后，閃耀的日子，而是無(wú)人問(wèn)津時(shí)，你對(duì)夢(mèng)想的偏執(zhí)。第二章勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究2.5自由落體運(yùn)動(dòng)※知識(shí)點(diǎn)一、自由落體運(yùn)動(dòng)★自由落體運(yùn)動(dòng)定義:物體只在重力作用下，從靜止開始下落的運(yùn)動(dòng)，叫自由落體運(yùn)動(dòng)。特點(diǎn):v0=0，是加快運(yùn)動(dòng)；只受重力作用；軌跡是豎直直線。若是空氣阻力的作用比較小，能夠忽略，物體的下落也能夠近似看作自由落體運(yùn)動(dòng)?！飳?duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的理解1．物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的條件初速度為零；除重力之外不受其他力的作用。2．自由落體運(yùn)動(dòng)是一種理想化模型(1)這種模型忽略了次要因素——空氣阻力，突出了主要因素——重力。(在地球上，物體下落時(shí)由于受空氣阻力的作用，其實(shí)不做自由落體運(yùn)動(dòng)。)當(dāng)空氣阻力遠(yuǎn)小于重力時(shí)，物體由靜止開始的下落可看作自由落體運(yùn)動(dòng)。如在空氣中自由下落的石塊可看作自由落體運(yùn)動(dòng)，空氣中羽毛的下落不能夠看作自由落體運(yùn)動(dòng)。【典型例題】【例題1】對(duì)于自由落體運(yùn)動(dòng)，以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是( )A．質(zhì)量大的物體自由下落時(shí)的加快度大B．從水平遨游著的飛機(jī)上釋放的物體將做自由落體運(yùn)動(dòng)C．雨滴下落的過(guò)程中做自由落體運(yùn)動(dòng)D．從水龍頭上滴落的水滴的下落過(guò)程，可近似看做自由落體運(yùn)動(dòng)【答案】D【剖析】所有物體在同一地點(diǎn)的重力加快度相等，與物體質(zhì)量大小沒(méi)關(guān)，故A錯(cuò)；從水平遨游著的飛機(jī)上釋放的物體，由于慣性，擁有水平初速度，不做自由落體運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)；雨滴下落過(guò)程所受空氣阻力與速度大小相關(guān)，速度增大時(shí)阻力增大，雨滴速度增大到必然值時(shí)，阻力與重力對(duì)照不能忽略，不能夠認(rèn)為是自由落體運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)；從水龍頭上滴落的水滴所受的空氣阻力與重力對(duì)照可忽略不計(jì)，能夠?yàn)橹皇苤亓ψ饔?，故D對(duì)．放棄很簡(jiǎn)單，但你堅(jiān)持終究的樣子必然很酷！1所謂的光芒歲月，其實(shí)不是此后，閃耀的日子，而是無(wú)人問(wèn)津時(shí)，你對(duì)夢(mèng)想的偏執(zhí)。【針對(duì)訓(xùn)練】月球上沒(méi)有空氣，若宇航員在月球大將羽毛和石塊從同一高度處同時(shí)由靜止釋放，則( )A．羽毛先落地B．石塊先落地C．它們同時(shí)落地D．它們不能能同時(shí)落地【答案】C※知識(shí)點(diǎn)二、自由落體加快度★自由落體加快度1.定義：在同一地點(diǎn)，所有物體自由下落的加快度都相同，這個(gè)加快度叫做自由落體加快度。也叫重力加快度，平常用g表示。2.方向：豎直向下3.大小：經(jīng)過(guò)多種方法用實(shí)驗(yàn)測(cè)定，在地球上的不相同地方g不相同，但變化很小。在一般計(jì)算中g(shù)取9.8m/s2，近似取10m/s2?！镒杂陕潴w加快度的理解1．產(chǎn)生原因由于地球上的物體碰到地球的吸引力而產(chǎn)生的。2．自由落體加快度的方向方向豎直向下，不是垂直向下，也不是指向地球球心。由于地球是球體，各處重力加快度的方向其實(shí)不相同3．大小與所處地球上的地點(diǎn)及距地面的高度相關(guān)。在地球表面會(huì)隨緯度的增加而增大，在赤道處最小，在兩極最大，但差別很小。在地面上的同一地點(diǎn)，隨高度的增加而減小，但在必然的高度范圍內(nèi)，能夠?yàn)橹亓涌於鹊拇笮〔蛔儭Ｆ匠Ｇ闆r下取g＝9.8m/s2或g＝10m/s2?！R(shí)點(diǎn)三、自由落體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律1．自由落體運(yùn)動(dòng)的實(shí)質(zhì)自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度v0＝0，加快度a＝g的勻加快直線運(yùn)動(dòng)，它可是勻變速直線運(yùn)動(dòng)的特例。2．自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律自由落體運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng)在v0＝0、a＝g時(shí)的一個(gè)特例。所以勻變速直線運(yùn)動(dòng)的基本公式以及推論都合用于自由落體運(yùn)動(dòng)?！锘疽?guī)律放棄很簡(jiǎn)單，但你堅(jiān)持終究的樣子必然很酷！2所謂的光芒歲月，其實(shí)不是此后，閃耀的日子，而是無(wú)人問(wèn)津時(shí)，你對(duì)夢(mèng)想的偏執(zhí)。★自由落體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律對(duì)于自由落體運(yùn)動(dòng)的幾個(gè)比率關(guān)系式(1)第1s末，第2s末，第3s末，，第ns末速度之比v1∶2∶3∶∶v＝1∶2∶3∶∶；n(2)前1s內(nèi)，前2s內(nèi)，前3s內(nèi)，，前ns內(nèi)的位移之比h1∶2∶3∶∶n＝1∶4∶9∶∶2；hhhn連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之比hⅠ∶hⅡ∶hⅢ∶hN＝1∶3∶5∶∶(2n－1)；(4)連續(xù)相等位移所用時(shí)間之比t1∶2∶3∶∶tn＝1∶(2－1)∶(3－2)∶∶(n－－1)．ttn★自由落體運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用【典型例題】【例題2】從離地500m的空中，自由落下一個(gè)小球，取g＝10m/s2，求：經(jīng)過(guò)多少時(shí)間落到地面；從開始落下的時(shí)刻起，在第1s內(nèi)的位移、最后1s內(nèi)的位移；放棄很簡(jiǎn)單，但你堅(jiān)持終究的樣子必然很酷！3所謂的光芒歲月，其實(shí)不是此后，閃耀的日子，而是無(wú)人問(wèn)津時(shí)，你對(duì)夢(mèng)想的偏執(zhí)。落下一半時(shí)間的位移。（3）落下一半時(shí)間的位移，也就是自由落體運(yùn)動(dòng)5s內(nèi)物體的位移h41gt4211052m=125m22【針對(duì)訓(xùn)練】1991年5月15日《北京晚報(bào)》，報(bào)道了一位青年奮勇接住從15層高樓窗口跌出的孩子的動(dòng)人事跡。設(shè)每層樓的高度是2.8m，這位青年從他所在的地方?jīng)_到樓下需要的時(shí)間是1.3s，請(qǐng)你估計(jì)一下他要接住孩子，最少贊同他有多長(zhǎng)的反響時(shí)間?（g取10m/s2)【典型例題】【例題3】屋檐滴水，每隔相等的時(shí)間積成一滴水下落，當(dāng)?shù)谝坏温涞貢r(shí)，第6滴恰巧形成，察看到第5、6滴距離約為1m，估計(jì)房檐的高度(取g＝10m/s2)．【剖析】方法1：設(shè)隨意兩滴水滴之間的時(shí)間間隔相等，設(shè)為T，察看到第5、6滴(第6滴恰巧形成)距離約為h＝1m，由自由落體運(yùn)動(dòng)公式1gt22解得：T2h=21s0.45sg10設(shè)屋檐的高度為H，由題意知，放棄很簡(jiǎn)單，但你堅(jiān)持終究的樣子必然很酷！4所謂的光芒歲月，其實(shí)不是此后，閃耀的日子，而是無(wú)人問(wèn)津時(shí)，你對(duì)夢(mèng)想的偏執(zhí)。H1gt2110(50.45)2m25m22【針對(duì)訓(xùn)練】滴水法測(cè)重力加快度的過(guò)程是這樣的：讓水龍頭的水一滴一滴地滴在其正下方的盤子里，調(diào)整水龍頭，讓一滴水滴到盤子時(shí)，有一滴恰巧走開水龍頭，空中還有一滴．從第1滴走開水龍頭時(shí)開始計(jì)時(shí)，到第n滴落到盤中為止，總合用時(shí)間為t，用刻度尺量出水龍頭到盤子的高度差為h，求重力加快度．【剖析】這道題成立物理模型特別重點(diǎn)！空中有三滴水，第一滴剛落到盤中，第二滴水在空中某一地點(diǎn)，第三滴水恰巧下落，表示圖以以下圖．隨意兩滴水滴之間的時(shí)間間隔相等，設(shè)為T，則1g(2T)22當(dāng)?shù)趎滴水落在盤中時(shí)，第(n＋2)滴剛走開水龍頭；從第1滴走開水龍頭時(shí)開始計(jì)時(shí)，到第n滴落到盤中為止，實(shí)質(zhì)上就是從第1滴走開水龍頭時(shí)開始計(jì)時(shí)，到第(n＋2)滴剛走開水龍頭為止，共有(n＋1)個(gè)時(shí)間間隔，則(n＋1)T＝t，所以重力加快度(n1)2hg22t特別提示自由落體中的滴水模型滴水是常有的生活現(xiàn)象．在自由落體運(yùn)動(dòng)的學(xué)習(xí)中，研究水滴的自由下落問(wèn)題比較常有，可概括為“滴水”模型．對(duì)“滴水”問(wèn)題的剖析，應(yīng)依照自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，對(duì)單個(gè)或多個(gè)水滴進(jìn)行剖析求解．“滴水”問(wèn)題能夠概括為以下幾種情況．【典型例題】放棄很簡(jiǎn)單，但你堅(jiān)持終究的樣子必然很酷！5所謂的光芒歲月，其實(shí)不是此后，閃耀的日子，而是無(wú)人問(wèn)津時(shí)，你對(duì)夢(mèng)想的偏執(zhí)?！纠}3】從發(fā)現(xiàn)情況到采用相應(yīng)行動(dòng)經(jīng)過(guò)的時(shí)間叫反響時(shí)間．兩位同學(xué)合作，用刻度尺測(cè)得人的反響時(shí)間：以以下圖，甲握住尺的上端，乙在尺的下部做握尺的準(zhǔn)備(但不與尺接觸)，當(dāng)看到甲松開手時(shí)，乙立刻握住尺，若乙做握尺準(zhǔn)備時(shí)，手指地點(diǎn)如圖乙所示，而握住尺時(shí)的地點(diǎn)如圖丙所示，由此測(cè)得乙的反響時(shí)間約為( )A．2.0sB．0.30sC．0.10sD．0.04s【答案】B【剖析】反響時(shí)間就是直尺自由下落的時(shí)間，應(yīng)用自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律即可求解．依照自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律12得反響時(shí)間2xx＝gtt＝2g將x＝(60.0－20.0