高一物理专题训练 自由落体运动规律
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第08讲自由落体运动1.知道自由落体运动概念,了解物体做自由落体运动的条件。
2.理解自由落体运动的加速度,知道它的大小和方向。
3.掌握自由落体运动规律,并能解决相关实际问题。
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.特点(1)运动特点:初速度为零,加速度为重力加速度g的匀加速直线运动。
(2)受力特点:只受重力作用,不受其他力。
这种运动只在真空中才能发生,在有空气的空间,如果空气阻力的作用比较小,可以忽略,物体的下落可以近似看作自由落体运动。
因此,自由落体运动是一种理想模型。
3.物体做自由落体运动的条件:(1)初速度为零;(2)只受重力。
二、自由落体加速度1.定义:在同一地点,一切物体自由下落的加速度都相同。
这个加速度叫作自由落体加速度,也叫作重力加速度,通常用g表示。
2.方向:竖直向下。
3.大小:(1)一般计算中g可以取9.8 m/s2或10 m/s2。
(2)大小:与在地球上的纬度以及距地面的高度有关。
与纬度的关系在地球表面上,自由落体加速度随纬度的增加而增大,即赤道处自由落体加速度最小,两极处自由落体加速度最大,但差别很小与高度的关系在地面上的同一地点,自由落体加速度随高度的增加而减小。
但在一定的高度内,可认为自由落体加速度的大小不变(1)实验思路利用频闪照片,或利用打点计时器能够把做自由落体运动的物体的位置和相应的时刻记录下来。
根据对匀变速直线运动的研究,测量物体下落的速度,进而研究自由落体运动速度变化的规律,以证实自由落体运动是否是匀加速直线运动,并求出加速度的大小。
(2)实验方案 ①打点计时器法a.实验装置如图所示。
打点计时器固定在铁架台上,纸带一端系着重物,另一端穿过计时器。
用手捏住纸带上端,启动打点计时器,松手后重物自由下落,计时器在纸带上留下一串小点。
改变重物的质量,重复上面的实验。
b.对纸带上计数点间的距离x 进行测量,利用g =x n -x n -1T 2求出自由落体加速度。
物体自由落体运动规律总结物体自由落体运动是物理学中的基础概念之一,它描述了物体在无空气阻力作用下从一定高度自由地向下运动的规律。
通过实验和观察,科学家总结出了物体自由落体运动的三个基本规律:自由落体加速度恒定、自由落体运动的初速度和时间的关系以及自由落体运动的位移与时间的关系。
一、自由落体加速度恒定在自由落体运动中,物体的加速度恒定,通常用字母g表示,称为重力加速度。
在地球表面,重力加速度的大小约为9.8 m/s²,方向向下。
即使物体的质量不同,其重力加速度仍然相等。
这意味着无论是轻的羽毛还是重的石块,在没有空气阻力的情况下,它们都会以相同的加速度自由下落。
二、自由落体运动的初速度和时间的关系在自由落体运动中,物体的初速度为0,即开始运动时没有任何速度。
根据物体的运动规律,可以得出物体自由落体运动的初速度v₀和时间t之间的关系。
根据运动学方程v = v₀ + at,将v₀设为0,可得v = at。
这表明物体下落的速度与时间成正比,即在一定时间内,速度的增加量正比于时间的增加量。
三、自由落体运动的位移与时间的关系物体的位移是描述物体位置变化的物理量,位移的大小和方向由初始位置和结束位置之间的距离和方向决定。
在自由落体运动中,物体的位移与时间之间的关系可以通过运动学方程s = v₀t + 1/2at²来描述。
由于自由落体运动的初速度v₀为0,则该方程化简为s = 1/2at²。
这表明物体下落的位移与时间的平方成正比,即位移的增加量正比于时间的增加量的平方。
综上所述,物体自由落体运动的基本规律可以总结为:重力加速度恒定、初速度为0、速度与时间成正比、位移与时间的平方成正比。
这些规律不仅在物理学中具有重要意义,也广泛应用于日常生活和工程实践中。
通过深入理解和运用这些规律,可以更好地理解物体的运动行为,并为相关领域的研究和设计提供基础。
对于物体自由落体运动规律的研究,还有许多其他的探索和发现,例如空气阻力对自由落体运动的影响、自由落体运动在其他天体上的规律等。
斜率k=gv 第八讲 自由落体运动姓名 班号【知识要点】1.自由落体运动:2.运动性质:初速度为 加速度为 的 运动3.运动规律:由于其初速度为零,公式可简化为v t = h = v t 2 =4.运动图象【典型例题】例1 一跳水运动员从离水面10m 高的平台上向上跃起,举双臂直体离开台面,此时其重心位于从手到脚全长的中点,跃起后重心升高0.45m 达到最高点,落水时身体竖直,手先入水(在此过程中运动员水平方向的运动忽略不计)从离开跳台到手触水面,他可用于完成空中动作的时间是______s 。
(计算时,可以把运动员看作全部质量集中在重心的一个质点,g 取10m/s 2,结果保留二位数)例2 从离地面500m 的空中自由落下一个小球,取g=10m/s 2,求小球:(1)经过多长时间落到地面(2)自开始下落计时,在第1s 内的位移,最后1s 内的位移(3)下落时间为总时间的一半时的位移例3 如图所示,悬挂的直杆AB 长为L l ,在其下L 2处,有一长为L 3的无底圆筒 CD ,若将悬线剪断,则直杆穿过圆筒所用的时间为多少?例4 一个物体从H高处自由下落,经过最后196m所用的时间是4s,求物体下落H高所用的总时间T 和高度H是多少?(空气阻力不计,g取9.8m/s2)例5 一矿井深45米,在井口每隔一定时间自由落下一个小球,当第7个小球从井口开始下落时,第一个小球恰好落至井底,问:(g取10m/s2)(1)相邻两个小球下落的时间间隔是多少?(2)这时第3个小球和第5个小球相距多远?例6 一跳伞运动员从350 m高空离开飞机跳伞降落,为了使落地时间快一些,开始时未打开伞而自由下落,降落一段距离后才张开伞,张开伞后以2 m/s2的加速度匀减速下落,到达地面时的速度为4 m/s.问跳伞运动员应在离地面多高时张开伞?(g=10 m/s2)例7 从足够高处先后让两个钢球自由下落,两球间用长为9.8米的细绳连结.第一个球下落1秒钟后第二个球开始下落.不计空间阻力及绳的质量,试求在第二个球开始下落后多长的时间,连结两球的细绳刚好被拉直?(g取9.8m/s2)【经典练习】【】1、关于自由落体运动,下列说法正确的是A、某段时间的平均速度等于初速度与末速度和的一半B、某段位移的平均速度等于初速度与末速度和的一半C、在任何相等时间内速度变化相同D、在任何相等时间内位移变化相同【】2、自由落体运动在任何两个相邻的1s内,位移的增量为A、1mB、5mC、10mD、不能确定【】3、甲物体的重量比乙物体大5倍,甲从H高处自由落下,乙从2H高处与甲物体同时自由落下,在它们落地之前,下列说法中正确的是A、两物体下落过程中,在同一时刻甲的速度比乙的速度大B、下落1s末,它们的速度相同C、各自下落1m时,它们的速度相同D、下落过程中甲的加速度比乙的加速度大【】4、从某高处释放一粒小石子,经过1s从同一地点再释放另一粒小石子,则在它们落地之前,两粒石子间的距离将A、保持不变B、不断增大C、不断减小D、有时增大,有时减小【】5、甲、乙两物体分别从10m和20m高处同时自由落下,不计空气阻力,下面描述正确的是A、落地时甲的速度是乙的1/2B、落地的时间甲是乙的2倍C、下落1s时甲的速度与乙的速度相同D、甲、乙两物体在最后1s内下落的高度相等【】6、关于自由落体运动,下列说法正确的是A、自由落体运动是竖直方向的匀加速直线运动B、竖直方向的位移只要满足x1:x2:x3…=1:4:9…的运动就是自由落体C、自由落体运动在开始连续的三个2 s内的路程之比为1:3:5D、自由落体运动在开始连续的三个1 s末的速度之比为1:3:5【】7、物体从距地面某高处开始做自由落体运动,若下落前一半路程所用的时间为t,则物体下落全程所用的时间为A、2tB、4tC、2tD、22t【】8、一个物体做自由落体运动,经过1秒钟下落的高度恰是它开始下落时的高度的三分之一,g取9.8m/s2,则物体开始下落时的高度为A、9.8mB、14.7mC、19.6mD、4.9m9.水滴从高层楼房上某一点自由下落,经过楼下一个高为2.95m的广告牌所用的时间恰是0.1s.求水滴开始自由下落的那一点距广告牌的上边缘的竖直高度是多少米?(g取10m/s2)10.有一铁链,悬其上端.若从悬点放开铁链,则铁链经过悬点下20米处所用时间恰好是1秒钟,求铁链长.(g取10m/s2)11.屋檐每隔一定时间就滴下一滴水,当第5滴正欲滴下时,第1滴刚好落到地面,而第3滴与第2滴分别位于高1m的窗子的上,下沿,问:(1)此屋檐离地面多高?(2)滴水的时间间隔是多少?(g取10m/s2)12.石块A自塔顶自由落下m米时,石块B自离塔顶n米处自由下落,二石块同时着地,则塔高为多少.第八讲自由落体运动(作业)姓名:【】1、对于自由落体运动说法正确的是:A、物体开始下落时的速度为零,加速度也为零.B、物体下落过程中速度增加,加速度保持不变.C、自由落体加速度的方向不一定是竖直向下的D、物体下落过程中速度和加速度同时增大.【】2、在忽略空气阻力的情况下,让一重一轻的两石块从同一高度同时自由下落,则下列说法中正确的是A、重的石块落得快,先着地B、轻的石块落得快,先着地C、在着地前的任一时刻,两石块具有相同的速度、位移和加速度D、两石块在下落过程中的平均速度相等【】3、下列说法正确的是:A、从静止开始下落的物体都必做自由落体运动.B、从地球表面附近任何地方做自由落体运动的物体,加速度都相同.C、自由落体加速度的方向总是竖直向下的.D、满足速度跟时间成正比的运动一定是自由落体运动.【】4、甲球的重力是乙球的5倍,甲从很高的h处自由下落,乙从2h高处同时自由下落,则A、两球下落过程中,同一时刻甲的速度比乙大.B、两球下落后1s末(未着地)时的速度相等.C、乙球下落所用时间是甲的2倍.D、两球下落过程中,甲的加速度比乙的大.【】5、一石块从楼房阳台边缘向下做自由落体运动,到达地面,把它在空中运动的时间分为相等的三段,如果它在第一段时间内的位移是1.2m,那么它在第三段时间内的位移是A、1.2mB、3.6mC、6.0mD、10.8m【】6、为了测出楼房的高度,让一石块从楼顶自由落下(不计空气阻力),测出下列哪个物理量就可以算出楼房的高度A、石块下落到地面的总时间B、石块落地前的瞬时速度C、石块落地前最后一秒的位移D、石块通过最后一米位移的时间7.人从发现问题到采取相应行动所用的时间称为反应时间,该时间越小说明人的反应越灵敏,反应时间可用自由落体运动来测试:请一同学用两个手指捏住直尺的顶端,你用一只手在直尺下端做捏住直尺的准备,但手不能碰到直尺,记下这时手指在直尺上的位置.当看到那位同学放开直尺时,你立即捏住直尺,测了直尺下落的高度为10 cm ,那么你的反应时间是多少?8.如图是小球自由落下的频闪照片图,两次闪光的时间间隔是1/30 s .如果测得x 5=6.60 cm ,x 6=7.68 cm ,x 7=8.75 cm .请你用 x 7 和 x 5 计算重力加速度的值.(保留三位有效数字)9.一矿井深为125 m ,在井口每隔一定时间自由下落一个小球.当第11个小球刚从井口开始下落时,第1个小球恰好到达井底,求:(1)相邻两个小球开始下落的时间间隔;(2)这时第3个小球和第5个小球相隔的距离.(g=10 m/s 2 )。
高一物理自由落体运动及其规律;竖直上抛运动及其规律北师大版【本讲教育信息】一教学内容:1 自由落体运动及其规律;2 竖直上抛运动及其规律;二知识总结归纳:1 物体自由下落时的运动规律:(1)是竖直向下的直线运动;(2)如果不考虑空气阻力的作用,不同轻、重的物体下落的快慢是相同的。
2 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)自由落体运动的加速度为g:在同一地点,一切物体在自由落体运动中的加速度都相同,这个加速度称重力加速度g。
g方向竖直向下,大小随不同地点而略有变化,在地球表面上赤道最小、两极最大,还随高度的不同而变化,高度越高g越小。
在通常的计算中,地面上的g取2,粗略的计算中,还可以把g取做10m/2。
(3)自由落体运动的规律:(是初速为零加速度为g的匀加速直线运动):3 竖直上抛运动定义:将物体以一定的初速度沿竖直方向向上抛出去,物体只在重力作用下的运动。
特点:是加速度为-g(取竖直向上方向为正方向)的匀变速直线运动,运动到最高点时,v=0,a=-g。
分析方法及规律:(1)分段分析法:(取竖直向上方向为正方向)(取竖直向下方向为正方向)(2)整过程分析法:全过程是加速度为-g(取竖直向上方向为正方向)的匀变速负,为正值表示质点在抛出点的上方,为负值表示质点在抛出点的下方,v为正值,表示质点向上运动,v为负值,表示质点向下运动。
由同一位移求出的t、v t可能有两解,要注意分清其意义。
=v0/g;下落过程是上升过程的逆过程,所以质点在通过同一高度位置时,上升速度与下落速度大小相等,物体在通过同一段高度过程中,上升时间与下落时间相等。
【典型例题】例1 甲物体的重力比乙物体的重力大5倍,甲从H米高处自由落下,乙从2H米高处同时自由落下,下面几种说法正确的是:(H足够大)A 两物体下落过程中,同一时刻甲的速率比乙的大;B 下落1末,它们的速度相等;C 各自下落1m它们的速度相等;D 下落过程中甲的加速度比乙的大。
自由落体运动的规律一、自由落体运动的概念物体只在重力的作用下从静止开始下落的运动。
1. 运动学特点:,其大小、方向均不变。
2. 受力特点:在真空中物体只受重力,或者在空气中,物体所受空气阻力很小,和物体重力相比可忽略。
3. 运动性质:自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。
所以匀变速直线运动的所有规律和初速度为零的匀加速直线运动中的各种比例关系都可用于自由落体运动。
4. 自由落体的加速度:在同一地点,一切物体在自由落体运动中的加速度都相同,这个加速度叫重力加速度,用g表示,地球上不同的纬度,g值不同。
其方向为竖直向下。
通常计算时,取,粗略计算时,取。
例1:关于自由落体运动,下列说法正确的是()A. 物体做自由落体运动时不受任何外力的作用B. 在空气中忽略空气阻力的运动就是自由落体运动C. 自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动D. 不同物体做自由落体时其速度变化的快慢是不相同的解析:在真空中物体只受重力,或者在空气中,物体所受空气阻力很小,和物体重力相比可忽略,可知A、B项错误;一切物体做自由落体运动时其速度变化的快慢即为重力加速度,D 项错误;根据自由落体运动的定义知C项正确。
二、自由落体运动的规律自由落体运动是初速度为零,加速度为g的匀加速直线运动,其运动规律如下:1.三个基本公式:例2:甲物体的质量是乙物体质量的2倍,甲从H高处自由下落,乙从2H高处与甲同时自由下落,在两物体未着地前,下列说法正确的是()A. 两物体下落过程中,同一时刻甲的速度比乙的速度大B. 下落过程中,下落第1s末时,它们的速度相同C. 下落过程中,各自下落1m时,它们的速度相同D. 下落过程中,甲的加速度比乙的大解析:根据自由落体运动公式可知A项错误,B项正确;由公式可知C项正确;又根据自由落体运动的加速度不变可知D项错误。
故选BC项。
例3:从离地面500m的空中自由落下一个小球,取,求小球:(1)经过多长时间落到地面?(2)自开始下落计时,在第1s内的位移和最后1s内的位移分别为多少?(3)下落时间为总时间一半时的位移。
探究自由落体运动的规律自由落体运动的规律可以总结为以下几点。
一、速度变化规律在自由落体运动中,物体的速度会不断增大。
当物体开始下落时,由于重力的作用,速度逐渐增大,直到达到最大值。
在无空气阻力的情况下,物体的速度会稳定在一个恒定值,称为终端速度。
终端速度与物体的质量和重力加速度有关。
二、加速度恒定规律自由落体运动中,物体的加速度恒定不变,等于重力加速度。
在地球上,重力加速度约为9.8米/秒²。
这意味着物体每秒钟的速度增加9.8米/秒。
自由落体运动中,物体的加速度始终沿着竖直方向,与物体的质量无关。
三、位移变化规律在自由落体运动中,物体的位移随时间的变化呈二次函数关系。
位移随时间的变化可以用公式s=1/2gt²表示,其中s为物体的位移,g为重力加速度,t为时间。
根据这个公式可以看出,物体的位移随时间的平方成正比增加。
四、自由落体运动的时间规律在自由落体运动中,物体的运动时间与物体的质量无关。
无论物体的质量如何,从同一高度开始下落到地面所需的时间是相同的。
这是因为物体的重力加速度与物体的质量无关,所以物体的运动时间也是相同的。
五、自由落体运动的距离规律在自由落体运动中,物体的下落距离与下落时间的平方成正比增加。
根据位移公式s=1/2gt²,可以得出下落距离与下落时间的平方成正比的关系。
这意味着下落时间每增加一倍,下落距离将增加四倍。
六、自由落体运动的竖直高度规律在自由落体运动中,物体的竖直高度与下落时间的平方成正比减少。
根据位移公式s=1/2gt²,可以得出竖直高度与下落时间的平方成正比的关系。
这意味着下落时间每增加一倍,竖直高度将减少四倍。
通过以上几点规律,我们可以对自由落体运动有一个更深入的理解。
自由落体运动是一种简单而又重要的物理现象,它不仅在日常生活中有着广泛的应用,也是研究力学的基础。
只有深入了解和掌握自由落体运动的规律,才能更好地应用于实际问题的解决中。
自由落体运动的规律自由落体运动是指在只有重力作用的情况下,物体在垂直方向上自由运动的过程。
自由落体是物理学中一个重要的概念,并且有一些规律和特点。
本文将探讨自由落体运动的规律。
一、速度随时间的变化在自由落体中,物体的速度随着时间的增加而增加。
根据牛顿第二定律,物体所受的合力等于物体的质量乘以加速度。
在自由落体中,物体所受的合力就是重力,方向向下,大小等于物体的质量乘以重力加速度。
重力加速度的大小近似为9.8m/s²。
根据物体的速度随时间的变化关系,可以得到以下公式:v = gt其中,v代表物体的速度,g代表重力加速度,t代表时间。
根据这个公式可以计算出物体在任意时刻的速度。
二、位移随时间的变化在自由落体运动中,物体的位移随时间的变化不是线性的,而是呈二次函数的关系。
由于物体的速度是不断增加的,所以位移会越来越大。
根据物体的位移随时间的变化关系,可以得到以下公式:s = 0.5gt²其中,s代表物体的位移,g代表重力加速度,t代表时间。
根据这个公式可以计算出物体在任意时刻的位移。
三、加速度的恒定性在自由落体运动中,物体的加速度始终保持不变,即重力加速度的大小是恒定的。
不论物体的质量大小如何,都受到相同的重力加速度。
这是自由落体运动的一个重要规律。
四、时间和落体高度的关系自由落体运动中,物体从某一高度落下到达地面所经历的时间是固定的。
根据物体的位移公式可以推导得到以下公式:t = √(2s/g)其中,t代表物体从某一高度落下到达地面所经历的时间,s代表物体的位移,g代表重力加速度。
根据这个公式可以计算出物体落地所需的时间。
综上所述,自由落体运动的规律包括速度随时间的变化、位移随时间的变化、加速度的恒定性以及时间和落体高度的关系。
这些规律帮助我们更好地理解自由落体运动,也为物理学的研究提供了重要的基础。
通过掌握这些规律,我们可以预测和计算自由落体运动中物体的各种参数,丰富了我们对物理世界的认识。
一、自由落体运动的概念物体只在重力的作用下从静止开始下落的运动。
1.运动学特点:,其大小、方向均不变。
2.受力特点:在真空中物体只受重力,或者在空气中,物体所受空气阻力很小,和物体重力相比可忽略。
3.运动性质:自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。
所以匀变速直线运动的所有规律和初速度为零的匀加速直线运动中的各种比例关系都可用于自由落体运动。
4.自由落体的加速度:在同一地点,一切物体在自由落体运动中的加速度都相同,这个加速度叫重力加速度,用g表示,地球上不同的纬度,g值不同。
其方向为竖直向下。
通常计算时,取,粗略计算时,取。
例1、关于自由落体运动,下列说法正确的是()A. 物体做自由落体运动时不受任何外力的作用B. 在空气中忽略空气阻力的运动就是自由落体运动C. 自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动D. 不同物体做自由落体时其速度变化的快慢是不相同的解析:在真空中物体只受重力,或者在空气中,物体所受空气阻力很小,和物体重力相比可忽略,可知A、B 项错误;一切物体做自由落体运动时其速度变化的快慢即为重力加速度,D项错误;根据自由落体运动的定义知C项正确。
二、自由落体运动的规律自由落体运动是初速度为零,加速度为g的匀加速直线运动,其运动规律如下:1.三个基本公式:例2、甲物体的质量是乙物体质量的2倍,甲从H高处自由下落,乙从2H高处与甲同时自由下落,在两物体未着地前,下列说法正确的是()A. 两物体下落过程中,同一时刻甲的速度比乙的速度大B. 下落过程中,下落第1s末时,它们的速度相同C. 下落过程中,各自下落1m时,它们的速度相同D. 下落过程中,甲的加速度比乙的大解析:根据自由落体运动公式可知A项错误,B项正确;由公式可知C项正确;又根据自由落体运动的加速度不变可知D项错误。
故选BC项。
例3、从离地面500m的空中自由落下一个小球,取,求小球:(1)经过多长时间落到地面?(2)自开始下落计时,在第1s内的位移和最后1s内的位移分别为多少?(3)下落时间为总时间一半时的位移。
自由落体规律自由落体运动是指物体在只受重力作用的情况下,从静止开始自由下落的运动。
物体的加速度恒定,等于重力加速度g(在地球表面约为9.8 m/s2)。
它有以下基本规律:1.初速度为零:在自由落体运动中,物体从静止开始下落,初速度v0=0。
2.加速度恒定:物体在整个下落过程中,始终受到重力作用,重力加速度a=g≈9.8 m/s2。
3.速度与时间关系:v=gt其中,v是任意时刻的瞬时速度,t是运动时间。
4.位移与时间关系:ℎ=12gt2其中,ℎ是物体从开始到时刻t下落的距离。
5.位移与速度关系(不含时间的公式):v2=2gℎ这个公式表明,在自由落体过程中,物体的速度与下落的高度ℎ成正比。
应用1.物体下落时间的计算:可以通过自由落体运动规律计算出物体从某一高度自由下落所需的时间。
例如,如果从一座建筑物顶部丢下一个物体,我们可以用位移公式ℎ=12gt2来求解时间t。
2.计算落地速度:知道下落高度后,可以用v2=2gℎ来计算物体在落地时的速度,这在工程中非常实用。
例如,计算物体从高处坠落时可能对地面产生的冲击力。
3.探测重力加速度:通过自由落体实验,科学家能够测量不同地点的重力加速度。
例如,用高精度的计时器记录物体下落的时间,结合高度,可以反推当地的重力加速度。
4.航天和弹道分析:在航天器进入地球大气层或弹道导弹的飞行路径中,自由落体运动理论是不可或缺的,帮助预测物体的下落轨迹和速度。
5.物理实验中的应用:自由落体常作为物理实验的基础现象,用于检验重力的存在、均匀加速运动规律等。
通过实验观测不同物体的自由落体行为,可以进一步验证经典物理理论。
假设前提自由落体运动的基本假设是物体不受空气阻力的影响,物体只在重力作用下运动。
实际情况中,空气阻力可能对物体的运动产生影响,尤其是轻质或形状复杂的物体。
这时就不能完全应用自由落体的简单公式,需要考虑空气阻力的影响,使用更加复杂的运动方程。
自由落体运动知识集结知识元自由落体运动知识讲解1.定义:物体只在重力作用下从静止开始竖直下落的运动叫做自由落体运动.2.公式:v=gt;;v2=2gh.3.运动性质:自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动.4.物体做自由落体运动的条件:①只受重力而不受其他任何力,包括空气阻力;②从静止开始下落.5.重力加速度g:①方向:总是竖直向下的;2,粗略计算可取g=10m/s2;②大小:g=9.8m/s③在地球上不同的地方,g的大小不同.g随纬度的增加而增大(赤道g最小,两极g最大),g随高度的增加而减小.例题精讲自由落体运动例1.如图所示,O点离水平地面的高度为H,A点位于O点正下方l处,某物体从O点由静止释放,做自由落体运动,落于地面O'点,则物体()A.在空中的运动时间为B.在空中的运动时间为C.从A点到O'点的运动时间为D.从O点到A点的运动时间为例2.关于自由落体运动,下列说法正确的是()A.自由落体运动是一种匀速直线运动B.物体刚下落时,速度和加速度都为零C.物体在下落的过程中,每秒速度都增加9.8m/sD.物体的质量越大,下落时加速度就越大例3.如图所示,为了测定个人的反应速度,请甲同学用手指拿着一把直尺上端,尺的零刻度在下端,乙同学的手候在尺的零刻度处.当甲同学松开直尺,乙同学见到直尺下落,立即用手抓住直尺.另一同学丙也重复乙的做法,现记录乙和丙同学抓住尺的刻度值分别为20cm和24cm,下列说法中正确的是()A.乙同学反应快B.丙同学反应快C.乙和丙同学反应一样快D.因时间未知,无法比较乙和丙同学反应速度例4.将一个小球从空中的O点以一定初速度竖直向上抛出,2s后物体的速度大小为20m/s,g取10m/s2,则小球此时()A.在O点上方,向上运动B.在O点上方,向下运动C.在O点下方,向上运动D.在O点下方,向下运动竖直上抛运动知识讲解1.定义:物体以初速度v0竖直向上抛出后,只在重力作用下而做的运动,叫做竖直上抛运动.2.特点:(1)初速度:v0≠0;(2)受力特点:只受重力作用(没有空气阻力或空气阻力可以忽略不计);(3)加速度:a=g,其大小不变,方向始终竖直向下.3.运动规律:取竖直向上为正方向,有:4.几个特征量:(1)上升的最大高度;(2)上升过程是下降过程的逆过程,因此具有对称性质点在通过同一高度位置时,上升速度与下落速度大小相等;上升到最大高度处所需时间t上和从最高处落回到抛出点所需时间t下相等,.例题精讲竖直上抛运动例1.关于竖直上抛运动,下列说法中正确的是()A.上升过程是减速运动,加速度越来越小;下降过程是加速运动B.上升时加速度小于下降时加速度C.在最高点速度为零,加速度也为零D.无论在上升过程、下落过程、最高点,物体的加速度都是g例2.气球下挂一重物,以v0=10m/s的速度匀速上升,当到达离地面高h=175m处时,悬挂重物的绳子突然断裂,那么重物落地经历的时间和落地时的速度大小分别是(取g=10m/s2,空气阻力不计)()A.5s,50m/s B.6s,60m/sC.7s,60m/s D.7s,70m/s例3.如图所示,一个小球从地面竖直上抛.已知小球两次经过一个较低点A的时间间隔为T A,两次经过较高点B的时间间隔为T B,重力加速度为g,则A、B两点间的距离()A.B.C.D.匀速直线运动匀变速直线运动综合问题例题精讲匀变速直线运动综合问题例1.战机在平直跑道上由静止开始做匀加速运动,经时间t达到起飞速度v,则它在时间t内的位移为()A.vt B.C.2v D.不能确定例2.中国首架空客A380大型客机在最大载重量的状态下起飞需要滑跑距离约3000m,着陆距离大约为2000m.设起飞滑跑和着陆时都是做匀变速直线运动,起飞时速度是着陆时速度的1.5倍,则起飞滑跑时间和着陆滑跑时间之比为()A.3:2 B.1:1 C.1:2 D.2:1例3.一辆汽车从车站以初速度为零匀加速直线开去,开出一段时间之后,司机发现一乘客未上车,便紧急刹车做匀减速运动.从启运到停止一共经历t=10s,前进了15m,在此过程中,汽车的最大速度为()A.1.5m/s B.3m/sC.3.5m/s D.4m/s速度-时间图象知识讲解对于速度-时间图象应把握如下三个要点.1.纵轴上的截距其物理意义是运动物体的初速度v0;2.图线斜率k=,其物理意义是运动物体的加速度a;斜率为正,表示加速度方向与所设正方向相同;斜率为负表示加速度方向与所设正方向相反;斜率不变,表示加速度不变.3.图线与时间轴所围成的“面积”表示物体在相应的时间内所发生的位移x,t轴上面的位移为正值,t轴下面的位移为负值.例题精讲速度-时间图象例1.某物体运动的v-t图象如图所示,下列说法正确的是()A.物体在笫1s末运动方向发生变化B.物体在6s末返回出发点C.物体在第2s内和第3s内的加速度是相同的D.物体在1s末离出发点最远,且最大位移为0.5m例2.10.一质点自x轴原点出发,沿正方向以加速度a加速,经过t0时间速度变为v0,接着以-a加速度运动,当速度变为时,加速度又变为a,直至速度为时,加速度再变为-a,直到速度变为…其v-t图如图所示,则下列说法中正确的是()A.质点一直沿x轴正方向运动B.质点将在x轴上一直运动,永远不会停止C.质点最终静止时离开原点的距离一定大于v0t0D.质点运动过程中离原点的最大距离为v0t0例3.一辆汽车在平直公路上做直线运动,某时刻开始计时,其的部分图象如图所示,则()A.汽车做匀速直线运动,速度为8m/sB.汽车做匀减速直线运动,加速度大小为2m/s2C.汽车在前2s内的平均速度为7m/sD.汽车在前5s内的位移为15m追及与相遇问题知识讲解一、追及与相遇1.追及或相遇需要满足:两个物体在同一时刻处在同一位置.2.主要通过两物体运动的时间与位移关系进行求解.3.临界条件:当两个物体的速度相等即v1=v2时,可能出现恰好追上、恰好避免相撞、相距最远、相距最近等情况.二、相遇问题1.同向运动的两物体追及即相遇.2.相向运动的物体,当各自发生的位移大小之和等于开始两物体的距离时即相遇.三、常见的类型及特点类型图象说明匀加速追匀速(1)t=t0以前,后面物体与前面物体间距增大(2)t=t0时,两物体速度相等,相距最远为x0+∆x(x0是开始追以前两物体之间的距离).(3)t=t0以后,后面物体与前面物体间距减小.(4)能追及且只能相遇一次匀速追减速匀加速追匀减速匀减速追匀速(1)t=t0以前,后面物体与前面物体间距减小(2)当两物体速度相等时,即t=t0时刻:匀速追匀加速①若∆x =x0,则恰能追及,两物体只能相遇一次,这也是避免相撞的临界条件;②若∆x <x0,则不能追及,此时两物体最小距离为x 0-∆x③若∆x >x0,则相遇两次,设t1时刻∆x =x0,两物体第一次相遇,则t2时刻两物体第二次相遇匀减速追匀加速度例题精讲追及与相遇问题例1.a、b两物体从同一位置沿同一直线运动,它们的速度图像如图所示,下列说法正确的是()A.a、b加速时,物体a的加速度等于物体b的加速度B.40秒时,a、b两物体相距最远C.60秒时,物体a追上物体bD.40秒时,a、b两物体速度相等,相距50m例2.甲、乙两辆汽车前后行驶在同一笔直车道上,速度分别为6.0m/s和8.0m/s,相距5.0m时前面的甲车开始以2.0m/s2的加速度做匀减速运动,后面的乙车也立即减速,为避免发生撞车A.2.7m/s2B.2.8m/s2C.2.3m/s2D.2.4m/s2例3.'A、B两车在同一直线上向右匀速运动,B车在A车前,A车的速度大小为v1=8m/s,B车的速度大小为v2=20m/s,如图所示.当A、B两车相距x0=28m时,B车因前方突发情况紧急刹车(已知刹车过程的运动可视为匀减速直线运动),加速度大小为a=2m/s2,从此时开始计时,求:(1)A车追上B车之前,两者相距的最大距离;(2)A车追上B车所用的时间;(3)从安全行驶的角度考虑,为避免两车相撞,在题设条件下,A车在B车刹车的同时也应刹车的最小加速度.'当堂练习单选题练习1.一质点在t=0时刻从坐标原点出发,沿x轴正方向做初速度为零,加速度大小为a1的匀加速直线运动,t=ls时到达x=5m的位置,速度大小为v1,此时加速度立即反向,加速度大小变为a2,t=3s时质点恰好回到原点,速度大小为v2,则()A.a2=3a1B.v2=3v1C.质点向x轴正方向运动的时间为2sD.质点向x轴正方向运动最远到x=9m的位置练习2.一辆汽车在一段时间内的s-t图象如图所示,由图知()A.在0~10s内,汽车做匀加速直线运动B.在10~30s内,汽车处于静止状态C.在10~30s内,汽车做匀速直线运动D.汽车在0~10s内的速度比30~40s内的速度大练习3.如图所示是某质点做直线运动的x-t图象,由图象可知()A.质点一直处于运动状态B.图象表示了质点运动轨迹C.质点第5s内速度是2m/s D.质点前8s内位移是25m练习4.沿同一直线运动的甲、乙两物体,其位移-时间图象分别如图中直线a和抛物线b所示,其中t1,t2时刻图象有两个交点,由图可知()A.乙物体做曲线运动B.在t2时刻,乙物体的速度小于甲物体的速度C.在t1~t2这段时间内两物体的平均速度速度相等D.t1~t2这段时间内乙物体的运动方向未改变练习5.如图是某物体做直线运动的v-t图象.下列说法中正确的是()A.0~10s内物体做匀加速直线运动B.0~10s内物体做匀速直线运动C.t=0时物体的速度为0D.t=10s时物体的速度为15m/s练习6.如图为某运动物体的速度-时间图象,下列说法中,正确的是()A.物体在2~4s内的位移为0B.物体在0~2s内的加速度是2.5m/s2,2~4s内加速度为零,4~6s内加速度是-10m/s2C.物体在4~6s内的平均速度为5m/sD.物体在0~6s内的路程为35m练习7.航空表演者从飞机上跳下,他从跳离飞机到落地的过程中沿竖直方向运动的v-t图象如图所示,关于表演者在竖直方向上的运动,下列说法正确的是()A.0~t1内表演者的平均速度等于B.0~t1内表演者的加速度逐渐减小C.t1~t2内表演者的平均速度等于D.t1~t2内表演者的位移大于(t2-t1)练习8.某物体运动的v-t图象如图所示,下列说法正确的是()A.物体在笫1s末运动方向发生变化B.物体在6s末返回出发点C.物体在第2s内和第3s内的加速度是相同的D.物体在1s末离出发点最远,且最大位移为0.5m练习9.一质点自x轴原点出发,沿正方向以加速度a加速,经过t0时间速度变为v0,接着以-a 加速度运动,当速度变为时,加速度又变为a,直至速度为时,加速度再变为-a,直到速度变为…其v-t图如图所示,则下列说法中正确的是()A.质点一直沿x轴正方向运动B.质点将在x轴上一直运动,永远不会停止C.质点最终静止时离开原点的距离一定大于v0t0D.质点运动过程中离原点的最大距离为v0t0练习10.一辆汽车在平直公路上做直线运动,某时刻开始计时,其的部分图象如图所示,则()A.汽车做匀速直线运动,速度为8m/sB.汽车做匀减速直线运动,加速度大小为2m/s2C.汽车在前2s内的平均速度为7m/sD.汽车在前5s内的位移为15m解答题练习1.'一竖直向上发射的模型火箭,在火药燃烧的2s时间内,具有3g的向上加速度,不计空气阻力,g取10m/s2.求当它从地面发射后:(1)它具有的最大速度;(2)它能上升的最大高度.'练习2.'在网上观看阿波罗探月计划的视频时,细心的小明从摄影图象中发现,火箭在托举飞船飞离发射塔架腾空而起时,身上不断地掉落一些碎片.那么,飞船发射时为什么会掉落碎片呢?据航天发射专家介绍,我国火箭上掉下的是给火箭保温用的泡沫塑料,而美国阿波罗火箭由于用的是液氢液氧超低温推进剂,火箭上结了冰,所以掉下的是冰块.已知火箭发射时可认为在做由静止开始的匀加速直线运动,经过30s上升了45km,重力加速度取g=10m/s2(1)求火箭上升的加速度;(2)若发射5s后有一冰块A脱落,不计空气阻力,求冰块脱落后经多长时间落地.'。
高一物理专题训练自由落体运动规律
(一)实验:记录自由落体运动的轨迹和测量重力加速度g
记录方法:1、打点计时器 2、频闪照片
用打点计时器记录物体运动轨迹注意问题:
1、用手托重物将纸带拉到最上端;
2、打点计时器的安装要使两限位孔在同一竖直线上,以减少摩擦阻力;
3、选用质量和密度较大的重物,以减小空气阻力的影响;
4、要先接通打点计时器的电源再释放纸带;
5、手捏纸带松手之前,不要晃动,保证打出的第一个点清晰;
6、多打几条纸带,直到选取只有打出的第一个点与第二个点之间间隔约为2mm的纸带才有效;
7、选取所打点迹清晰,呈一条直线纸带去研究。
根据上述纸带数据,如何求出物体的重力加速度?
一、自由落体运动规律
1、运动特点:所有的自由落体运动都是初度为零的匀加速直线运动。
2、自由落体加速度g:g=9.8m/s2的地方的大小不同,g方向总是竖直向下。
1)在同一地点,一切物体在自由落体运动中的加速度都相同,即物体下落时速度变化快慢都一样,这个加速度叫做自由落体加速度,也叫做重力加速度,通常用g来表示。
2)g至于物体在地球上的位置有关:纬度越高,g值越大;高度越高,g值越小,在通常的计算中不考虑纬度和高度的影响,g取9.8m/s2;在更粗略的计算中,为里计算方便,g还2
3、自由落体运动基本公式
例1、关于自由落体运动,下列说法正确的是( )
A.从静止开始下落的运动都必做自由落体运动
B.在地球表面附近同时做自由落体运动的物体,速度都是相同的
C.自由落体运动的加速度的方向总是竖直向下
D.满足速度与时间成正比的运动一定是自由落体运动
2、下列图象中表示自由落体运动的是( )
例
例3、以下关于重力加速度的说法不正确的是()
A、重力加速度只有大小没有方向,通常取9.8
B、在地球上不同的地方,重力加速度的大小不同,但两者相差不很大
C、重力加速度的方向是竖直向下
D、在地球上同一地点,一切物体在自由落体运动加速度都相同
例4、从离地面80 m的空中自由落下一个小球,取g=10m/s2,求
(1)小球经多长时间落到地面?
(2)自开始下落计时,在第1 s内的位移、最后1 s内的位移;
(3)下落时间为总时间的一半时的位移
例5、竖直悬挂的一根15 m长的直杆,其下端正下方5 m处有一观察点A,现杆自由下落,则杆的全部长度通过观察点A需要多少时间?(g=10 m/s2)
课堂训练题:
1、高处A点自由下落,经过B点到C点,已知经B点时的速度是到C点时速度的3/4,且B、C间的距离是7m,求A、C间的距离。
2、铁链自由下垂悬挂在墙上,放开后让铁链做自由落体运动,已知铁链通过悬点下3.2m 处的一点历时0.5s,求铁链的长度(g=10m/s2)。