2022年高考物理 自由落體運動學案

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1、2022年高考物理 自由落體運動學案 一、學習目標 1.認識自由落體運動，知道影響物體下落快慢的因素，理解自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動。 2.能用打點計時器或其他實驗儀器得到相關的運動軌跡并能自主進行分析。 3.知道什么是自由落體的加速度，知道它的方向，了解在地球上的不同地方，重力加速度大小不同。 4.掌握如何從勻變速直線運動的規(guī)律推出自由落體運動規(guī)律，并能夠運用自由落體規(guī)律解決實際問題。 5.初步了解探索自然規(guī)律的科學方法，重點培養(yǎng)實驗能力和推理能力。 二、 回答問題 1、為什么有時重的物體下落快，輕的物體下落慢？為何會出現(xiàn)這種現(xiàn)象呢? 2、自由落體運動是一種什

2、么樣的運動？勻速直線運動 ??? 勻加速直線運動? 怎么證明？ 三、課前預習 1.自由落體運動：物體只在重力作用下從靜止開始的下落運動叫_________。這種運動只有在__________中才能發(fā)生；在有空氣的空間中，如果空氣阻力的作用____________，物體的下落也可以看成自由落體運動。 2.物體做自由落體運動需要滿足兩個條件① 和 ② 。因此自由落體運動是__________的 運動。 3.自由落體加速度又叫做 ，用符號 表示。在地球上不同的地

3、方，g的大小是不同的：1、緯度越高，g越 ；2、同一緯度，高度越大，g越 。一般的計算中可以取9.8m/s2或10m/s2，如果沒有特殊說明，都按 m/s2計算。重力加速度的方向 4.自由落體運動的速度時間關系是 ；位移與時間關系是 ；位移與速度的關系是 。 四、例題分析 例1、關于自由落體運動，下列說法正確的是（ ） A. 物體做自由落體運動時不受任何外力的作用 B. 在空氣中忽略空氣阻力的運動就是自由落體

4、運動 C. 自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動 D. 不同物體做自由落體時其速度變化的快慢是不相同的 【解析】做自由落體運動的物體只受重力，A錯；忽略空氣阻力，還需要初速度為零，B錯；C正確 ；不同物體做自由落體運動的運動規(guī)律是完全一樣的，所以加速度是一樣的，當然速度變化快慢是一樣的。D錯。 【答案】C 例2、甲物體的重力比乙物體的重力大5倍，甲從H m高處自由落下，乙從2H m高處同時自由落下．以下幾種說法中正確的是（??????）、 A．兩物體下落過程中，同一時刻甲的速率比乙大 B．下落l s末，它們的速度相等 C．各自下落l m它們的速度相等 D．下落過程中甲的加

5、速度比乙大 【解析】因為甲乙都是自由落體運動，所以運動規(guī)律完全一樣，D錯；因為是同時下落，根據(jù)可知同一時刻甲乙的速率一樣大，A錯，B正確；根據(jù)知C正確； 【答案】BC 【變試訓練】在忽略空氣阻力的情況下，讓一輕一重的兩塊石塊從同一高度同時自由下落，則關于兩塊石塊的運動情況，下列說法正確的是（ ） A．重的石塊落得快，先著地 B．輕的石塊落得快，先著地 C．在著地前的任一時刻，兩塊石塊具有相同的速度、相同的位移、相同的加速度 D．兩塊石塊在下落段時間內(nèi)的平均速度相等 例3、從某一高塔自由落下一石子，落地前最后一秒下落的高度為塔高的7/16，求塔高。 【解析】方法一： 　

6、　　畫出石子的運動草圖。 設石下落的總時間為t，塔高為H，則下落距離為塔高的9/16時經(jīng)過時間（t-1），根據(jù)自由落體運動的位移公式： ……① ……② 解①、②兩式得：t=4s　 H=80m 方法二： 設石子落地前最后一秒的初速度為V，則落體瞬間的速度為V+g 根據(jù)有： 　……① 　?、? 解①、②得：V=30m/s，H=80m 方法三： 畫出物體做自由落體運動的圖象，如圖所示。 三角形OMN的面積表示石子在前t-1秒內(nèi)下降的高度。大三角形的面積表示塔高。根據(jù)面積比等于相似比的平方，應有： 　 得：t=4s 再根據(jù)　 　　　　得：H=80m。 【答案】80m

7、 【點評】由于本章公式多，解題方法很多，通過本題體會一題多解的思路，既鍛煉了應用公式的能力，又體會到學習物理的方法。并且要會應用圖象解決物理問題的思維方法。 【變試訓練】物體從高h處自由下落，它落到地面前的1s內(nèi)共下落了35m，求物體下落的高度及下落的時間。 五、鞏固練習 1．關于自由落體運動，下列說法正確的是（ ） A．物體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、加速度為g的豎直向下的勻加速直線運動 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動 D．當空氣阻力的作用比較小、可以忽略不計時，物體自由下落可視為自由落體運動 2．關于重力

8、加速度的說法中正確的是（ ） A．重力加速度表示自由下落的物體運動的快慢 B．重力加速度表示自由下落物體運動速度變化的大小 C．重力加速度表示自由下落物體運動速度變化的快慢 D．輕物體和重物體的重力加速度不同，所以重的物體先落地 3．甲、乙兩物體分別從10m和20m高處同時自由落下，不計空氣阻力，下面描述正確的是（ ） 　　A.落地時甲的速度是乙的1/2 　　B.落地的時間甲是乙的2倍 　　C.下落1s時甲的速度與乙的速度相同 　　 D.甲、乙兩物體在最后1s內(nèi)下落的高度相等 4．圖1所示的各v－t圖象能正確反映自由落體運動過程的是（ ） 　　

9、5．從某高處釋放一粒小石子，經(jīng)過1s從同一地點再釋放另一粒小石子，則在它們落地之前，兩粒石子間的距離將 （ ） 　　A.保持不變 B.不斷增大 　　C.不斷減小 D.有時增大，有時減小 6．質(zhì)量為2kg的小球從離地面80m空中自由落下，g=10m/s2，求 1、經(jīng)過多長時間落地？ 2、第一秒和最后一秒的位移。 3、下落時間為總時間的一半時下落的位移。 7．人從發(fā)現(xiàn)問題到采取相應行動所用的時間稱為反應時間，該時間越小說明人的反應越靈敏，反應時間可用自由落體運動來測試：請一同學用兩個手指捏住直尺的頂端，你用一只手在直尺下端做捏住直尺的準備，但

10、手不能碰到直尺，記下這時手指在直尺上的位置。當看到那位同學放開直尺時，你立即捏住直尺，測了直尺下落的高度為10 cm ，那么你的反應時間是多少？ 【能力拓展】 1. 兩個物體用長L＝9.8 m的細繩連接在一起，從同一高度以1 s的時間差先后自由下落，當繩子拉緊時，第二個物體下落的時間是多少? 2. 一礦井深為125 m ，在井口每隔一定時間自由下落一個小球。當?shù)?1個小球剛從井口開始下落時，第1個小球恰好到達井底，求： （1）相鄰兩個小球開始下落的時間間隔； （2）這時第3個小球和第5個小球相隔的距離。（g=10 m/s2 ） 【課后作業(yè)】 為了測出井口到里水面的深度，讓一個小石塊從井井口落下，經(jīng)過2s后聽到石塊落到水里的聲音。求井口到水面的大約深度（不考慮聲音傳播所用的時間 )