【高一物理 秋季】05自由落体和竖直上抛 学生版.doc

旗开得胜 PAGE PAGE 1 读万卷书 行万里路 直线运动 §5自由落体运动和竖直上抛运动 【知识框架】 【知识点梳理】 一、自由落体运动的概念 1、定义：物体只受____作用从____开始下落的运动叫做自由落体运动。 说明：（1）地球上的物体自由落下时总是不可避免的受到空气阻力，但是空气阻力相对于其自身的重力可以忽略时，即可把物体的下落过程看作自由落体运动。 （2）地球上同一地点，不同物体的重力加速度的数值相同，不同地点的重力加速度略有差别：赤道处最小，地球两极处最大。 2、自由落体运动的规律： （1）特点：a=g一般取10m／s2，方向_________，就是初速度为____的_________直线运动。 （2）自由落体运动的基本公式： 匀加速直线运动 自由落体运动 vt=v0+at _________________ s=v0t+1/2at2 v0=0 __________________ 2as=vt2-v0 a=g __________________ △s=at2 _________________ 说明：另外初速度为零的匀变速直线运动的几种比例的推论也可以直接应用到自由落体运动中。 二、竖直上抛运动： 1、定义：物体以一定的初速度竖直向上抛出的运动叫竖直上抛运动。 2、特征： （1）具有竖直向上的_______； （2）忽略空气阻力后，物体只受重力作用，加速度恒为____________ 。 （3）上升阶段：_______________； 下落阶段：________________。 3、竖直上抛运动的规律： （1）竖直上抛运动的对称性： 竖直上抛物体上抛达最大高度所用的时间与从这一高度下落到抛出点所用时间_____； 竖直上抛物体在上升和下落过程中经过同一位置时速度大小_____，方向_______。 （2）整过程求解： 竖直上抛运动的全过程是___________，只要设定物体运动的正方向，规定矢量的正负号即可将竖直上抛运动的全过程看做统一的匀变速直线运动来处理。 三、历史过程： 1、伽利略研究自由落体运动规律时的探究过程： 问题→_________→数学推理→实验验证→_________→得出结论 知识=观察+实验+思考 （1）大胆的猜测：下落物体的速度是随时间均匀增加的，即测瞬时速度V与时间t成正比 困难一：瞬时速度无法准确测量。为了解决测量瞬时速度的困难，伽利略寻求间接验证的途径，因为下落高度与速度成正比，若速度与时间成正比，则下落高度与速度的平方成正比。 （2）实验验证：伽利略用铜球从斜槽的不同位置由静止下落，伽利略手稿中记录的一组实验数据结果表示为：伽利略发现，斜面的倾角不同，上述比例关系同样成立，只是这个常数的随着倾角θ的增大而增大。 困难二：伽利略用斜面实验验证了后，怎样说明落体运动也符合这个规律？ （3）合理外推：随着θ的增大，的数值在增大。当θ=90°时，即物体竖直下落时，这个关系也应该成立，这时的数值最大。 至此，他终于成功地验证了原先的猜想，不但否定了亚里士多德的错误论断，而且得到了物体下落的规律。 2、竖直上抛运动与自由落体运动的研究都是略去空气阻力抽象出的_________，这是物理学研究的重要方法。 【例题解析】 例1．在同一地点，质量不同的两个物体从同一高度同时开始做自由落体运动，则（　） A．质量大的物体下落的加速度大 B．质量大的物体先落地 C．质量小的物体先落地 D．两个物体同时落地 例2．一物体从H高处自由下落，经时间t落地，则当它下落时，离地的高度为（　） A． B． C． D． 例3．从悬崖顶自由落下一小石块，测得它在落地前最后1s内的位移是25m，若不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2，则（　　） A．小石块落地时的速度是25m/s B．小石块在空中下落的时间是3s C．小石块最后1s内的平均速度是25m/s D．此悬崖顶端距地面的高度是45m 例4．在自由落体运动中，第一个2s、第二个2s和第三个2s内的位移之比为（　　） A．1：3：5 B．1：4：9 C．2：8：7 D．4：12：3 例5．一物体自楼顶平台上自由下落h1时，在平台下面h2处的窗口也有一物体自由下落，如果两物体同时到达地面，则楼高为（　　） A．h1+h2 B． C． D． 例6．伽利略利用“斜面实验”研究自由落体运动的规律，其实验思想是（　　） 小球沿斜面运动时加速度较小，速度的测量比较容易 小球沿斜面运动时速度较小，位移的测量比较