对自由落体运动的研究-第二课时.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,7.,对自由落体运动的研究,重的,快！,一样快！,跨越时空的对话,亚里士多德,(Aristotle,，前,384322),伽利略,(,GalileoGalilei,，,15641642),逻辑的力量,v,1,=8,v,2,=4,v,12,8,4,v,12,8,伽利略认为：,重物与轻物应该下落得同样快。,猜想与假设,伽利略相信：,1,、自然界是简单的，自然界的规律也是简单的。,2,、落体运动一定是一种最简单的变速运动。,3,、它的速度应该是均匀变化的。,2,、,v,x,假设：,1,、,v,t,运用逻辑得到推论,若初速,v,0,=0,，,v,t,x,t,2,小球沿斜面的运动是匀加速直线运动。且斜面倾斜角越大，小球加速度越大,。,“冲淡重力”实验结论,合理外推,如果斜面倾角增大到,90,0,，小球仍然保持匀加速直线运动的性质，且所有物体下落时的加速度都是一样的！,一、自由落体运动,1,定义,：物体只在,作用下从,开始下落的运动,2,物体做自由落体运动的条件,(1),物体只受,作用,(2),物体的,等于零,3,运动性质,：自由落体运动是初速度为零的,运动,4,空气中下落,：如果空气阻力的作用比较小，可以忽略，物体的下落也可以近似看做是做,运动,重力,静止,重力,初速度,匀加速直线运动,自由落体,二、伽利略对自由落体运动的研究,1,提出了一种新的观点,：重物与轻物下落得,.,2,伽利略的科学猜想与假说,落体运动应该是一种最简单的变速运动，速度应该是,变化的即,v,t,，,h,t,2,.,3,伽利略的理想斜面实验,让小球从斜面上的不同位置由静止滚下，测出小球从不同起点滚动的,和,1),斜面倾角一定时，小球做,运动,(2),改变小球的质量，只要倾角一定，小球加速度都是,的,(3),增大斜面倾角，小球加速度,.,(4),将斜面倾角外推到,90,时的情况,小球自由下落，认为小球仍会做,运动，从而得到了落体运动的规律,同样快,均匀,位移,所,用的时间,匀加速直线,相同,增大,匀变速直线,2,初速度为零的匀变速直线运动的特点,(,从运动开始计时,),(1)1,T,末、,2,T,末、,3,T,末,的速度之比：,_.,(2)1,T,内、,2,T,内、,3,T,内,的位移之比：,_.,(3),第一个,T,内、第二个,T,内、第三个,T,内,的位移之比：,_.,(4),通过连续相同的位移所用的时间之比：,1:2:3.,2,1:2:3.,2,2,1:3:5.,(2n-1),三、自由落体加速度,1,定义：,物体做自由落体运动时的加速度，叫做,加速度即重力加速度,2,方向：,竖直,.,3,大小：,在地球表面其大小随纬度的增加而增大，通常情况下取,g,9.8 m/s,2,，有时也可以取,g,.,自由落体,向下,10m/s2,一、对自由落体运动及重力加速度的理解,1,物体做自由落体运动的条件：,(1),初速度为零；,(2),除重力之外不受其他力的作用,2,是一种理想化的运动模型在实际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，物体的下落可以当做自由落体运动来处理,3,自由落体运动的实质：自由落体运动的实质是,初速度为零，加速度,a,g,的匀加速直线运动,，它是匀变速直线运动的一个特例,4,自由落体加速度,重力加速度,(1),产生原因：由于地球上的物体受到地球的吸引力而产生的,(2),大小：与地球上的位置及距地面的高度有关，在地球表面上，重力加速度随纬度的增加而增大，在赤道处重力加速度最小，在两极处重力加速度最大，但差别很小在地面上的同一地点，随高度的增加，重力加速度减小，在一般的高度内，可认为重力加速度的大小不变在一般的计算中，可以取,g,9.8 m/s,或,g,10 m/s,2,(3),方向：竖直向下由于地球是一个球体，所以各处的重力加速度的方向是不同的,.,5,运动图象：自由落体运动的,v,t,图象是一条过原点的倾斜直线，斜率是,k,g,.,k,是在数值上等于重力加速度的大小,重力加速度的方向为竖直向下，而非垂直地面向下，它的方向可以用重垂线来确定,1.,关于自由落体运动的加速度,g,，下列说法正确的是,(,AB,),A,同一地点轻重物体的,g,值一样大,B,北京地面的,g,值比上海地面的,g,值略大,C,g,值在地面任何地方都一样,D,g,值在赤道处大于在南北两极处,2.,关于自由落体运动，下列说法正确的是,(,),A,自由落体运动是竖直方向上的匀加速直线运动,B,竖直方向上的位移只要满足,x,1,x,2,x,3,1,4,9,的运动就是自由落体运动,C,自由落体运动在开始连续的三个,2 s,内的位移之比为,1,3,5,D,自由落体运动在开始连续的三个,1 s,末的速度之比为,1,3,5,【,解析,】,自由落体运动是竖直方向上初速度为,0,的匀加速直线运动，在连续相等时间,T,内的位移之比为,1,3,5,7,，在,1,T,、,2,T,、,3,T,、,时刻的速度之比为,1,2,3,【,答案,】,AC,(2010,年徐汇区期末测试,),关于自由落体运动，以下说法正确的是,(,),A,物体竖直向下的运动一定是自由落体运动,B,自由落体运动是初速度为零、加速度为,g,的竖直向下的匀加速直线运动,C,物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫自由落体运动,D,当空气阻力的作用比较小，可以忽略不计时，物体自由下落可视为自由落体运动,【,解析,】,自由落体运动是物体只在重力作用下从静止开始下落的运动，它是一种初速度为零、加速度为,g,的匀加速直线运动，如果空气阻力的作用比较小，可以忽略不计，物体的自由下落可以看做自由落体运动，所以,B,、,C,、,D,正确，,A,不正确,【,答案,】,BCD,1,1,：下列各运动中属于自由落体运动的是,(,),A,在沿水平方向飞行着的飞机上释放一个物体,B,纸片由静止释放，在空气中下落,C,小铁球由静止下落，空气阻力忽略不计,D,水龙头上滴落的水滴的下落过程，可近似看做自由落体运动,【,解析,】,在沿水平方向飞行着的飞机上释放一个物体，由于惯性具有水平初速度，不是自由落体，故,A,错纸片由静止释放，在空气中下落，空气阻力对其影响较大，故,B,错小铁球由静止下落，空气阻力忽略可看做自由落体运动，故,C,对水龙头上滴落的水滴所受的空气阻力与重力相对来说可忽略不计，认为只受重力作用，故,D,对故正确答案为,CD.,【,答案,】,CD,屋檐每隔一定时间滴下一滴水，当第,5,滴正欲滴下时，第,1,滴刚好落到地面，而第,3,滴与第,2,滴分别位于高,1 m,的窗户的上、下沿，如右图所示，问：,(,g,10 m/s,2,),(1),此屋檐离地面多少米？,(2),滴水的时间间隔是多少？,【,答案,】,(1)3.2 m,(2)0.2 s,自由落体运动是初速度为零、加速度为,g,的匀加速直线运动，是匀变速直线运动的一个特例，因此所有匀变速直线运动的规律都适用于自由落体运动,2,1,：从某电塔塔顶附近的平台处释放一个小球，不计空气阻力和风的作用，小球自由下落若小球在落地前的最后,2 s,内的位移是,80 m,，则该平台距地面的高度是,_m,；该小球落地时的瞬时速度大小是,_m/s.(,g,取,10m/s,2,),【,答案,】,125,50,在研究物体仅在重力作用下运动的实,验中，打点计时器所用电源的频率为,50 Hz,，,实验中得到一条点迹清晰的纸带，把一个点记作,O,，另选连续的,4,个点,A,、,B,、,C,、,D,作为测量点，每两个测量点之间有,4,个实际打出的点，如右图所示，图中所标数据是各测量点到,O,点的距离,(,单位：,mm),，那么物体做什么运动？加速度为多少？,3,1,：某同学用下列方法测定重力加速度：,(1),让水滴落在盘中时，仔细调整水龙头的阀门，使第一滴水刚落入盘中听到响声的瞬间，第二滴水滴正好从阀门口处开始下落；,(2),当听到水滴落进盘中的某次响声开始计时，并数,“,0,”,，以后每听到一次响声，依次数,“,1,2,3,，,”,，直到数到,“,50,”,按下停表按钮，停表上显示的时间为,20.0 s,；,(3),用米尺测量出水龙头阀门口到盘子的距离为,78.24 cm.,根据上述实验过程及所得数据，计算重力加速度的值为,_m/s,2,.,【,答案,】,9.78,1,下图所示的各图象中能正确反映自由落体运动过程的是,(,设向上为正方向,)(,),【,解析,】,自由落体运动是初速度为,0,的匀加速直线运动，,v,gt,，其,v,t,图象是一条倾斜直线因取向上为正方向，故只有,C,对,【,答案,】,C,2,甲物体的质量是乙物体质量的,3,倍，它们在同一高度同时自由下落，则下列说法中正确的是,(,),A,甲比乙先着地,B,甲比乙的加速度大,C,甲与乙同时着地,D,甲与乙速度一样大,【,解析,】,由于甲、乙在同一地方，它们下落的加速度均为当地的重力加速度,g,，故,B,错，,D,对又由于甲、乙从同一高度同时落下，据,h,gt,2,得，两物体同时落地，,A,错，,C,对,【,答案,】,CD,3,做自由落体运动的小铁球，第,6,个,0.6 s,经过的位移是第,1,个,0.6 s,经过的位移的倍数为,(,),A,6 B,9,C,11 D,36,【,解析,】,自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，连续相等时间内的位移之比为,1,3,5,(2,n,1),，当,n,6,时，,2,n,1,11,，所以第,6,个,0.6 s,内的位移是第,1,个,0.6 s,内位移的,11,倍，,C,正确,【,答案,】,C,4,从空中自由下落一个物体，它经过一幢三层建筑物的每一层时都用了,0.5 s,的时间已知最上一层的高度,h,1,3.75 m,，求其余两层的高度,(,g,10 m/s,2,),【,答案,】,6.25 m,8.75 m(,自上而下,),5,从静止于,160 m,高空的气球上自由落下一物体，此物体下落,2 s,后张开降落伞匀速下落，问物体共经历多长时间落到地面？,(,g,取,10 m/s,2,),【,答案,】,9 s,