自由落体学案

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1、自由落体[学法指导]1．对自由落体的的概念，要抓住“静止”和“只受重力作用”这这两个条件。自由落体运动的加速度也叫做重力加速度，故自由落体运动的两个条件是：，。2．自由落体的运动学描述：（1）（2）（3）（4）[重点点聚焦]1．应用自由落体规律时要注意：（1）自由落体中间的某一个过程应视为，竖直下抛运动，必须用初速度不零的匀变速直线运动的规律求解。（2）影响重力加速度g的因素a．在同一地点，一切物体都具有相同的加速度，其方向竖直向下。b．在地球表面两极处最大，赤道上最小。c．高度越高，重力加速度越小。2．竖直上抛运动过程中，上升和

2、下降过程互为逆过程，具有对称性，即：①上升和下降过程中质点经过同一位置时，速度大小相等，方向相反。②上升和下降所经历的时间相等。[典型例题分析]1．如图所示，长度为5m的铁链，上端悬挂于O点，若从O点放开铁链，让其自由下落，求铁链全部通过O点下方25m处的A点所用的时间为多少？（g=10m/s2）[简析]铁链下落过过程分两种情况来考虑：（1）铁链下端到达A，所用的时间解之（2）铁链自由下落，直到最上端刚好通过A点，此时有：解之故铁链完全通过A点时，所需要的时间2．一气球以15m/s的速度匀速上升，当它离地面200m时，悬挂重物的绳

3、子断开，使重物脱离气球，问重物经过多长时间落回地面？落地时的速度是多少？[简析]物体运动情景分析：当绳子断开的瞬间，物体由于惯性，仍以15m/s的初速度做竖直上抛运动，到达最高点后才开始下落。解法一：（1）物体上升到最高点时，所用的时间为，则有即：物体上升的最大高度为（2）物体下落为自由落体运动，设下落时间为，则有：解之得故重物从离开气球到落回地面共用时间为：重物落地时的速度为，方向竖直向下。解法二：运用相对位移概念求解，取竖直向上为正，则当物体落回到地面时，所经过的位移为：，由位移公式得：即：解之重物落地时的速度为：，方向与规定

4、的正方向相反，即竖直向下。3．一矿井深为125m，在进口每隔一定时间自由下落一小球，当第11个小球刚从进口下落时，第一个小球恰好到达井底。则（1）相邻两个小球开始下落的时间间隔为多少？（2）此时第3个小球与第5个小球相隔多远？[简析]分析本题的物理情景是解题的关键。(1)如图所示，当第11个小球刚要下落时，井内有10个小球，且第1个小球的下落时间为，故有：解之：T=0.5s(2)由图可知第3个小球的下落时间为，第5个小球的下落时间为，故第3个小球与第5个小球的间隔为：，解之：另解：运动中时速度的概念。如图所示第4个小球的速度即为第

5、3个小球与第5个小球的中时间速度。故有：，解之：。4．利用水滴下落可以测出重力加速度g。调节水龙头，让水滴一滴一滴地流出。在水龙头的正下方放一个盘子。调节盘子的高度，使一个水滴碰到盘子时，恰好有另一个水滴从水龙头上开始下落，而空中还有一滴正在下落的水滴。测出水龙头到盘子间的距离为h。再用秒表测时间，从第一个水滴离开水龙头开始计时，到第n个水滴落到盘中，共用时间为t.。则：（1）第1个水滴落到盘子中时，第2个水滴离开水龙头的距离为多少？（2）测得的重力的加速度g为多少？[简析]（1）水滴下落的时间间隔T是恒定的。当第1个水滴落入盘子

6、中时，第3个水滴刚要离开水龙头。此时第2个水滴为1、3水滴的中时点。故有：解之：故第2个水滴距水龙头的距离为：。（2）当第n个水滴落入盘子中时，所经历的时间为（n+1）个T，故有：。所以：解之：。随堂练习1．下列关于自由落体的运动图象正确的是（）2．一铁球和一纸片自同一高度同时落下，总是铁球先着地，下列说法正确的是（）A、铁球的密度大B、纸片受到的阻力小C、铁球的加速度大D、铁球的重力大3．从同一高度释放一粒小钢球，经过1s后又释放一个同样的钢球，则两小球之间的距离将（）（不计空气阻力）A、保持不变B、逐渐减小C、逐渐增大D、条件

7、不足，无法判断4．物体做自由落体运动，下列说法正确的是（）A、第2s内速度变化量比第1s内速度变化量大B、第2s内通过的位移是第1s内的3倍C、第2s末速度第1s末速度的2倍D、第2s内速度变化量与第10s内速度变化量相同5．物体自某高处自由落下，若g=10m/s2，则下列说法正确的是（）A、前3s的位移是35mB、3s末的速度是30m/sC、3S内的平均速度是15m/sD、第3S内的平均速度是35m/s6．一物体自空中自由下落，依次通过三段相同位移时所需的时间之比是（）A、B、C、D、7．A球由塔顶自由落下，当落下a时，B球自距

8、塔顶b处开始自由落下，结果两球刚好同时落地，求塔的高度是多少？8．有一物体做自由落体运动，它在最后1S内，通过了全程的2/3，求：（1）物体通过全程所用的时间（2）物体是从高的地方落下的？9．一球自房檐处自由下落，经过一个3m高的窗口时用了0.2S