人教版 (新课标)必修1第二章 匀变速直线运动的研究5 自由落体运动教学课件ppt

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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．
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/s2(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(　　)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
(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．
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.
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/s2)
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：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/s2)(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
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，如上图所示，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/s2.
【解析】　这是一个利用自由落体运动规律测量重力加速度的方法，为了保证测量结果的准确性，用“累积法”测量水滴下落的时间，即t＝ s＝0.4 s，由x＝gt2得g＝＝9.78 m/s2.【答案】　9.78
【思路点拨】　运用逆向思维法和自由落体运动规律解决竖直上抛运动问题．
【答案】　1.75 s