2018高中物理 第二章 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究 2.11 自由落體運(yùn)動(dòng)學(xué)案 新人教版必修1.doc
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自由落體運(yùn)動(dòng) 一、考點(diǎn)突破 此部分內(nèi)容在高考物理中的要求如下: 知識(shí)點(diǎn) 考綱要求 題型 分值 自由落體運(yùn)動(dòng) 掌握運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)、規(guī)律并能運(yùn)用 選擇題、實(shí)驗(yàn)題、解答題 6~9分 二、重難點(diǎn)提示 重點(diǎn):會(huì)用自由落體運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律分析解決問題。 難點(diǎn):用相對(duì)運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)對(duì)比兩個(gè)自由落體運(yùn)動(dòng)。 1. 概念: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)。 2. 基本特征:只受重力,且初速度為零、加速度為g的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。 【規(guī)律總結(jié)】 由于自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),所以勻變速直線運(yùn)動(dòng)的基本公式及其推論都適用于自由落體運(yùn)動(dòng)。 (1)速度公式:v=gt (2)位移公式:h=gt2 (3)位移與速度的關(guān)系:v2=2gh (4)平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度,也等于末速度的一半,即 (5)在相鄰的相等時(shí)間內(nèi)下落的位移差Δh=gT2(T為時(shí)間間隔)。 例題1 從離地500 m的高空自由落下一個(gè)小球,g取10 m/s2,求: (1)經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間落到地面; (2)從開始下落時(shí)刻起,在第1 s內(nèi)的位移大小、最后1 s內(nèi)的位移大?。? (3)落下一半時(shí)間時(shí)的位移大小?! ? 思路分析:(1)由位移公式x=gt2,得落地時(shí)間t=s=10 s。 (2)第1 s內(nèi)的位移:x1==1012 m=5 m,前9 s內(nèi)的位移為:x9==1092 m=405 m,最后1 s內(nèi)的位移等于總位移和前9 s內(nèi)位移的差,即x10=x-x9=(500-405)m=95 m。 (3)落下一半時(shí)間即t′=5 s,其位移x′==1052 m=125 m。 答案:(1)10 s?。?)5 m 95 m (3)125 m 例題2 一礦井深125 m,在井口每隔一定時(shí)間自由落下一個(gè)小球。當(dāng)?shù)?1個(gè)小球剛從井口開始下落時(shí),第1個(gè)小球恰好到達(dá)井底。則相鄰兩小球開始下落的時(shí)間間隔為多大,這時(shí)第3個(gè)小球和第5個(gè)小球相距多遠(yuǎn)。 思路分析:設(shè)相鄰兩小球開始下落的時(shí)間間隔為T,則第1個(gè)小球從井口落至井底的時(shí)間為t=10T。 由題意知 h=gt2=g(10T)2, T=s=0.5 s。 利用初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,從時(shí)間t=0開始,在連續(xù)相等的時(shí)間內(nèi)位移之比等于以1開始的連續(xù)奇數(shù)比。從第11個(gè)小球下落開始計(jì)時(shí),經(jīng)T,2T,3T,…,10T后它將依次到達(dá)第10個(gè)、第9個(gè)、…、第2個(gè)、第1個(gè)小球的位置,各個(gè)位置之間的位移之比為1∶3∶5∶…∶17∶19,所以這時(shí)第3個(gè)小球和第5個(gè)小球相距: Δh= 答案:0.5 35 例題3 用如圖所示的方法可以測(cè)出一個(gè)人的反應(yīng)時(shí)間。甲同學(xué)用手握住直尺頂端刻度為零的地方,乙同學(xué)在直尺下端刻度為a的地方做捏住尺子的準(zhǔn)備,但手沒有碰到尺子。當(dāng)乙同學(xué)看到甲同學(xué)放開尺子時(shí),立即捏住尺子,乙同學(xué)發(fā)現(xiàn)捏住尺子刻度為b的位置。已知重力加速度為g,a、b的單位為國(guó)際單位,則乙同學(xué)的反應(yīng)時(shí)間t約等于( ?。? A. B. C. D. 思路分析:根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,尺子下落(a-b)高度對(duì)應(yīng)的時(shí)間即乙同學(xué)的反應(yīng)時(shí)間。由公式h=得t=,選項(xiàng)C正確。 答案:C 【技巧突破】 自由落體是初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng),有如下的比例關(guān)系: (1)T末、2T末、3T末、…瞬時(shí)速度之比 v1∶v2∶v3=1∶2∶3∶… (2)T內(nèi)、2T內(nèi)、3T內(nèi)、…位移之比 x1∶x2∶x3∶…=1∶4∶9∶… (3)第一個(gè)T內(nèi)、第二個(gè)T內(nèi)、第三個(gè)T內(nèi)、…位移之比xⅠ∶xⅡ∶xⅢ=1∶3∶5∶… (4)通過連續(xù)相等的位移所用時(shí)間之比 t1∶t2∶t3∶…=1∶(-1)∶(-)∶… 【滿分訓(xùn)練】取一根長(zhǎng)2 m左右的細(xì)線,5個(gè)鐵墊圈和一個(gè)金屬盤。在線的一端系上第一個(gè)墊圈,隔12 cm再系一個(gè),以后墊圈之間的距離分別為36 cm、60 cm、84 cm,如圖所示,站在椅子上,向上提起線的另一端,讓線自由垂下,且第一個(gè)墊圈緊靠放在地面上的金屬盤內(nèi)。松手后開始計(jì)時(shí),若不計(jì)空氣阻力,則第2、3、4、5各墊圈( ) A. 落到盤上的聲音時(shí)間間隔越來越大 B. 落到盤上的聲音時(shí)間間隔相等 C. 依次落到盤上的速率關(guān)系為1∶∶∶2 D. 依次落到盤上的時(shí)間關(guān)系為1∶(-1)∶(-)∶(2-) 思路分析:各墊圈做自由落體運(yùn)動(dòng),且墊圈之間的距離分別為12 cm、36 cm、60 cm、84 cm,滿足1∶3∶5∶7的關(guān)系,因此時(shí)間間隔相等,依次落到盤上的時(shí)間關(guān)系為1∶2∶3∶4,A、D錯(cuò)誤,B正確;各個(gè)時(shí)刻末的速度之比應(yīng)為1∶2∶3∶4,因此C錯(cuò)誤。 答案:B 【高頻疑點(diǎn)】習(xí)慣性地把第一個(gè)點(diǎn)當(dāng)作是自由落體運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn) 如圖所示,小球從豎直磚墻某位置靜止釋放,用頻閃照相機(jī)在同一底片上多次曝光,得到了圖中1、2、3、4、5……所示小球運(yùn)動(dòng)過程中每次曝光的位置,連續(xù)兩次曝光的時(shí)間間隔均為T,每塊磚的厚度為d。根據(jù)圖中的信息,下列判斷錯(cuò)誤的是( ?。? A. 位置“1”是小球釋放的初始位置 B. 小球做勻加速直線運(yùn)動(dòng) C. 小球下落的加速度為 D. 小球在位置“3”的速度為 思路分析:由題圖可知,小球做勻加速直線運(yùn)動(dòng),相鄰的兩段位移之差為一塊磚的厚度,由Δx=d=aT2可得,a=;位置“3”是位置“2”和位置“4”的中間時(shí)刻,由得,;由位置“3”的速度為可知,從運(yùn)動(dòng)開始至此點(diǎn)的時(shí)間為,即釋放點(diǎn)不是位置“1”,只有選項(xiàng)A錯(cuò)誤。 答案:A- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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