高中物理第二章勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的研究2.5自由落體運(yùn)動(dòng)

第二章勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)研究2.5自由落體運(yùn)動(dòng)1/11依據(jù)漫畫(huà)討論：兩位先生在干什么？他們采取了什么方法測(cè)量井深？他們采取方法有道理嗎？為何？2/11學(xué)點(diǎn)1自由落體運(yùn)動(dòng)

⑴自由落體運(yùn)動(dòng)：物體只在重力作用下從靜止開(kāi)始下落運(yùn)動(dòng)，叫做自由落體運(yùn)動(dòng)。

⑵自由落體運(yùn)動(dòng)條件是：①物體只受重力作用；②由靜止下落。

⑷自由落體運(yùn)動(dòng)性質(zhì)：自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。

⑶物體在空氣中運(yùn)動(dòng)能否看做自由落體運(yùn)動(dòng)？物體在空氣中運(yùn)動(dòng)都要受到空氣阻力作用，嚴(yán)格說(shuō)不能看做自由落體運(yùn)動(dòng)，但當(dāng)物體密度比較大，相對(duì)體積比較小，下落速度不是太大時(shí)，物體下落過(guò)程所受空氣阻力遠(yuǎn)小于物體重力。決定物體下落快慢主要原因是物體重力，即阻力與重力相比可忽略，所以物體在空氣中下落可看做自由落體運(yùn)動(dòng)。3/11

1【例1】關(guān)于自由落體運(yùn)動(dòng)，以下說(shuō)法中正確是()A.質(zhì)量大物體自由落體時(shí)加速度大

B.從水平飛行著飛機(jī)上釋放物體將做自由落體運(yùn)動(dòng)

C.雨滴下落過(guò)程是自由落體運(yùn)動(dòng)

D.從水龍頭上滴落水滴下落過(guò)程，可近似看做自由落體運(yùn)動(dòng)【解析】全部物體在同一地點(diǎn)重力加速度相等，與物體質(zhì)量大小無(wú)關(guān)，故Ａ錯(cuò)。從水平飛行著飛機(jī)上釋放物體，因?yàn)閼T性含有水平初速度，不是自由落體，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，雨滴速度增大到一定值時(shí)，阻力與重力相比不可忽略,不能認(rèn)為是自由落體運(yùn)動(dòng)，故Ｃ錯(cuò)。水龍頭上滴落水滴所受空氣阻力與重力相比可忽略不計(jì)，可認(rèn)為只受重力作用，故Ｄ對(duì)以下說(shuō)法中正確是（）A.從靜止開(kāi)始下落物體都必做自由落體運(yùn)動(dòng)B.從地球表面附近做自由落體運(yùn)動(dòng)物體，速度都是相同C.自由落體加速度方向總是豎直向下D.滿(mǎn)足速度跟時(shí)間成正比運(yùn)動(dòng)一定是自由落體運(yùn)動(dòng)DC4/11

⑵自由落體加速度（即重力加速度）通慣用g表示，它方向豎直向下，大小通常取g=9.8m/s2，沒(méi)有尤其要求可取g=10m/s2。學(xué)點(diǎn)2自由落體加速度

⑴在同一地點(diǎn)，一切物體自由下落加速度都相同，這個(gè)加速度叫做自由落體加速度，也叫重力加速度。5/11【例2】關(guān)于重力加速度說(shuō)法中，不正確是（）

A.重力加速度g是標(biāo)量，只有大小沒(méi)有方向，通常計(jì)算中g(shù)取9.8m/s2B.在地球上不一樣地方，g值大小不一樣，但它們相差不是很大

C.在地球上同一地方，一切物體在自由落體運(yùn)動(dòng)中加速度都相同

D.在地球上同一地方，離地面高度越高重力加速度g越小【解析】首先重力加速度是矢量，方向豎直向下，與重力方向相同，在地球表面，不一樣地方，g值大小略有不一樣，但都在9.8m/s2左右。在地球表面同一地點(diǎn)，g值都相同，但伴隨高度增大，g值逐步減小。【答案】9.8m/s2A在測(cè)量自由落體加速度試驗(yàn)中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源頻率為50Hz，試驗(yàn)中得到一條點(diǎn)跡清楚紙帶，把第一個(gè)點(diǎn)記作O,另選連續(xù)4個(gè)點(diǎn)A、B、C、D作為測(cè)量點(diǎn)，每?jī)蓚€(gè)測(cè)量點(diǎn)之間有4個(gè)實(shí)際打出點(diǎn)，如圖2-5-1所表示，圖中所標(biāo)數(shù)據(jù)是各測(cè)量點(diǎn)到O距離(單位：mm)，那么由此能夠計(jì)算自由落體加速度為多少？

2圖2-5-16/11學(xué)點(diǎn)3

自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器能夠研究自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律，試驗(yàn)裝置如圖2-5-2所表示。注意以下四點(diǎn)：

①為盡可能減小空氣阻力影響，重物應(yīng)選密度大，如鐵錘等。②打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)豎直固定好。③重物應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器釋放，且要先開(kāi)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源再放手讓重物運(yùn)動(dòng)。④改變重物重量，重復(fù)打出幾條紙帶。經(jīng)過(guò)對(duì)紙帶分析可發(fā)覺(jué)，自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零、加速度為重力加速度g勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。圖2-5-27/11

3一只小球自屋檐自由下落，在Δt=0.25s內(nèi)經(jīng)過(guò)高度為Δh=2m窗口，求窗口頂端距屋檐多高？（取g=10m/s2）【答案】2.28m8/11

1.日?；顒?dòng)中，有時(shí)需要反應(yīng)靈敏，對(duì)戰(zhàn)士、司機(jī)、飛行員、運(yùn)動(dòng)員等尤其如此，當(dāng)發(fā)覺(jué)某種情況時(shí)，能及時(shí)采取對(duì)應(yīng)行動(dòng)，戰(zhàn)勝對(duì)手或防止危險(xiǎn)，人從發(fā)覺(jué)情況到采取對(duì)應(yīng)行動(dòng)經(jīng)過(guò)時(shí)間叫反應(yīng)時(shí)間。這里向你介紹一個(gè)測(cè)定反應(yīng)時(shí)間方法。

請(qǐng)一位同學(xué)用兩個(gè)手指捏住木尺頂端，你用一只手在木尺下部做握住木尺準(zhǔn)備，但手任何部位都不要碰到木尺。當(dāng)看到那位同學(xué)放開(kāi)手時(shí)，你馬上握住木尺。（如圖所表示）在某次測(cè)試中，被測(cè)試同學(xué)開(kāi)始手指上邊緣對(duì)準(zhǔn)刻度，木尺讀數(shù)是40cm,當(dāng)看到木尺下落時(shí)，馬上握住木尺，手指上邊緣在木尺上讀數(shù)是59.6cm,g取9.8m/s2，則該同學(xué)反應(yīng)時(shí)間是多少？9/11在地球上同一地點(diǎn)，若無(wú)空氣阻力，全部物體下落加速度都相等，它們?cè)谙嗤瑫r(shí)間內(nèi)下落位移也都相等。但實(shí)際上物體下落時(shí)總是受到空氣阻力作用，對(duì)于不一樣物體，這些作用又各不相同。比如羽毛自由下落和石塊自由下落時(shí)，它們受到阻力與本身重力相