人教版高中物理必修1暑期预读课程《自由落体运动》
6页1、第5课时:自由落体运动【知识梳理】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。2.实际落体运动看作自由落体运动的条件:空气阻力的作用比较小,可以忽略。二、自由落体加速度1.定义:物体自由下落的加速度。通常用g表示。2.方向:竖直向下。3.大小:随地理纬度的增加而增大,在赤道上最小,两极处最大,一般计算中,常取g=9.8 m/s2或g=10 m/s2。在同一地点,一切物体自由下落的加速度相同。三、自由落体运动的规律(1)速度公式:vgt。(2)位移公式:hgt2。(3)速度位移关系式:v22gh。四、伽利略对自由落体运动的研究1.亚里士多德的观点:物体下落的快慢跟它的轻重有关,重的物体下落得快。2.伽利略的逻辑分析(大小石头)轻重物体下落一样快3.伽利略的研究:对现象的一般观察猜想和假设【自由落体运动的速度是均匀变化的(两种思路)】运用逻辑推理(包括数学演算)得出推论【位移与时间的平方成正比】实验检验【利用斜面实验冲淡重力的影响】修正和推广【从斜面合理外推到竖直下落】。伽利略第一次把实验和逻辑推理和谐的结合起来,从而发展了人类的科学思维方式和科学研究方法。【典型例题
2、1】如图中高楼为上海中心大厦,建筑主体为119层,总高为632 m。现假设外墙清洁工人在320 m高处进行清洁时不慎掉落一瓶水,当他发现水瓶掉落时,水瓶已经下落了5 s,此时他大声向下方行人发出警告。已知声音在空气中的传播速度为340 m/s,空气阻力忽略不计,g取10 m/s2。下列说法正确的是()A.正下方的行人先看见水瓶落地,再听见警告声,时间差超过2 sB.正下方的行人先听见警告声,再看见水瓶落地,时间差超过2 sC.正下方的行人先看见水瓶落地,再听见警告声,时间差不到1 sD.正下方的行人先听见警告声,再看见水瓶落地,时间差不到1 s【答案】B【解析】瓶子落地总时间t总8 s,当瓶子下落5 s后才发现,还剩3 s落地,此时人喊出声音传到正下方时间t0.9 s,故行人先听到警告声,再看见水瓶落地,且时间差超过2 s。【典型例题2】(多选)(2019浙江省宁波市期末)为了求出楼房高度,让一石子从楼顶自由下落,空气阻力不计,测出下列哪个物理量的值能计算出楼房的高度(当地重力加速度g已知)( )A石子开始下落1 s内的位移B石子落地时的速度C石子最后1 s内的位移D石子通过最后1 m
3、的时间【答案】BCD【解析】A、石子开始下落1 s内的位移,可以直接求出,但无法知道石子下落的总时间或石子落地的速度,所以无法求出楼房的高度;故A错误;B、根据速度位移公式v22gh,知道石子落地的速度,可以求出楼房的高度;故B正确。C、根据最后1 s内的位移,可以知道最后1s内的平均速度,某段时间内的平均速度等于中v22gh知,间时刻的瞬时速度,则可以知道落地前0.5s末的速度,根据速度时间公式vv0+gt,求出落地时的速度,再根据v22gh,求出下落的距离;故C正确。D、根据最后1 m内的时间,根据,求出最后1 m内的初速度,根据速度时间公式vv0+gt,求出落地时的速度,再根据v22gh,求出下落的距离;故D正确;故选BCD。【提示】此题是对自由落体运动规律的考查,关键是知道自由落体运动是初速度为零、加速度为g的匀加速运动;解题时要正确选择研究过程,灵活选择物理规律列出方程进行解答。【典型例题3】伽利略对自由落体的研究,开创了研究自然规律的科学方法,这就是( )A对自然现象进行总结归纳的方法B用科学实验进行探究的方法C逻辑推理、数学推演和科学实验相结合的方法D对自然现象进行总结归
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