Transcript 自由落体运动s

第5节 自由落体运动
常熟市浒浦高级中学 高一物理备课组
生活中常见的落体运动
苹果下落
露珠下落
见一叶落而知岁之将暮
-----《淮南子・说山训》
雪花飘落
探究导航：
探究一：什么是自由落体运动？
落体运动的思考
伽利略
亚里士多德
亚
伽
之
争
重的物体下落得快
物体下落快慢与
物体质量没有必
然的联系
伽利略推理
假设：重的物体下落得快
V2
伽利略
(Galilei )
(1564-1642)
V1
V12
为什么生活中铁块比羽毛下落得要快呢？
物体下落快慢到底与什么因素有关呢？
空气阻力？
牛顿管实验
阿波罗登月实验
1971年美国宇航员斯科特在月球表面上
让一把锤子、一根羽毛同时下落，观察到
它们同时落到月球表面上。
一．自由落体运动
1. 定义: 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。
2. 特点: ⑴ v0 = 0 ，是加速运动；
⑵ 只受重力作用；
⑶ 轨迹是直线。
3. 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作自
由落体运动。
探究导航：
探究一：什么是自由落体运动？
探究二：自由落体运动的性质
探究流程
问题提出：
方案设计：
信息采集：
分析论证：
小组交流：
实验结论：
自由落体运动是一种怎样的运动?
实验方案一
实验方案二
实验方案三
实验方案一:打点计时器和纸带的方法
打点计
时器
纸带
夹子
重物
0
1
2
3
4
x1=3.96cm
x2=9.42cm
X3=16.54cm
X4=25.12cm
X5=35.30cm
X6=47.04cm
5
6
v/m/s
2.8
2.4
2.0
1.6
1.2
0
0.04
0.08
0.12 0.16
0.20
t/s
返回
实验方案三：
用传感器测加速度
二、自由落体加速度 g（重力加速度）
1. 定义：在同一地点，一切物体自由
下落的加速度都相同，这个
加速度叫做自由落体加速度。
2. 方向：竖直向下
3. 大小：通过多种方法用实验测定，
在地球上的不同地方 g 不同
不同地点的重力加速度g的值:
地点
纬度
重力加速度
0°
9.780
赤道
23°06'
9.788
广州
30°12'
9.794
武汉
31°06'
9.794
上海
35°43'
9.798
东京
39°56'
9.801
北京
40°40'
9.803
纽约
55°45'
9.816
莫斯科
90°
9.832
北极
虽然在不同地点加速度g值略有不同，但通常的
计算中一般都取g=9.8m/s2，在粗略的计算中还可以
取g=10m/s2。
随
纬
度
升
高
，
重
力
加
速
度
增
大
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探究一：什么是自由落体运动？
探究二：自由落体运动的性质
探究三：自由落体运动的规律及应用？
三、自由落体的运动规律
1. 速度与时间关系式 v ＝ v0+a t
→v＝gt
2. 位移与时间关系式 x =v0 t+ at2/2 → x = g t2/2
3. 位移与速度关系式 v2- v20 = 2ax → v2 = 2 g x
请根据今天所学自由落体运动知识
测测你的反应时间。
思考一下，测定反应
时间的原理是什么？
友情提示：捏尺的手
指应位于尺下部的0
刻度位置,且手的任
何部位不要碰到直尺.
小结
一、定义: 物体 只在重力作用下 从 静止
开始下落的运动
v0 = 0
特点：
只受重力
轨迹是直线
二、规律: 自由落体运动是初速度为零的匀加速直
线运动
三、加速度(重力加速度)
方向:
大小:
竖直向下
g =9.8m/s2或g=10m/s2
纬度越高
g 值越大
.
问题与练习
1、关于自由落体运动，下列说法正确的是（ BCD
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，
物体静止开始下落的运动可看作自由落体运动
）
2、甲、乙两物体在同一地点分别从4h和h高处开
始做自由落体运动，若甲的质量是乙的4倍，则
下列说法中正确的是
（ BD ）
A、甲乙两物体落地时速度相等
B、落地时甲的速度是乙的两倍
C、甲乙两物体同时落地
D、甲在空中运动的时间是乙的两倍
3、关于自由落体运动的加速度g，下列说法正确的
是
（ B ）
A、重的物体g大
B、同一地点，轻、重物体的g值一样大
C、g值在地球上任何地方都一样大
D、g值在赤道处大于北极处
4、从某一高塔自由落下一石子，落地前最后
一秒下落的高度为塔高的7/16，求塔高。
分析：石子的下落可以近似看作自由落体
运动，因此可以自由落体运动的规律来求解
本问题
解：画出石子的运动草图。设石下落的总时
间为t，塔高为H，则下落距离为塔高的9/16
时经过时间（t-1），根据自由落体运动的位
移公式：
H =
gt2
……①
……②
解①、②两式得：t=4s
H=80m
5、在汶川大地震中，一架直升
飞机在灾区某地上空做定点空投救
灾物资，已知每隔1秒释放一包物
资,当第1包物资刚着地时,第五包
刚好离开机舱开始下落。
（g=10m/s2)
求:①直升飞机距离地面的高度
②第一包与第二包之间的距离
6、 1991年5月15日《北京晚报》，报道了一位青年奋
勇接住从 15 层高楼窗口 跌出的孩子的动人事迹。设每
层楼的高度是 2.8 m ，这位青年从他所在的地方冲到楼
下需要的时间是 1.3 s ，请你估算一下他要接住孩子，
至少允许他有多长的反应时间?（g 取 10 m/s2 )
分析：小孩下落的高度 x = 14×2.8m = 39.2m，
根据 x
，算出小孩下落的时间为
t =2.8s，则至多允许这位青年的反应时间
△t = 2.8s - 1.3s = 1.5s 。