第7节 对自由落体运动的研究
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第6节伽利略对自由落体运动的研究1.(2018·北京市西城区普通高中合格性考试模拟)在物理学发展的过程中,某位科学家开创了以实验检验猜想和假设的科学方法,并用这种方法研究了落体运动的规律,这位科学家是A.焦耳 B.伽利略 C.牛顿 D.安培【答案】B【点睛】本题考查物理学史,是常识性问题,对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆,这也是考试内容之一。
2.伽利略对自由落体运动的研究,是科学实验和逻辑思维的完美结合,如图所示,可大致表示其实验和思维的过程,对这一过程的分析,下列说法正确的是A.其中的甲图是实验现象,乙、丙、丁图是经过合理的外推得到的结论B.其中的丁图是实验现象,甲图是经过合理的外推得到的结论C.运用甲图的实验,可“冲淡”重力的作用,使实验现象更明显D.运用丁图的实验,可“放大”重力的作用,使实验现象更明显【答案】C【解析】甲乙丙均是实验现象,丁图是经过合理的外推得到的结论,所以AB均错。
伽利略的时代无法直接测定瞬时速度,就无法验证v与t成正比的思想,伽利略通过数学运算得到,若物体初速度为零,且速度随时间均匀变化,即v正比于t,那么它通过的位移与所用时间的二次方成正比,只要测出物体通过不同位移所用的时间就可以验证这个物体的速度是否随时间均匀变化。
由于伽利略时代靠滴水计时,不能测量自由落体所用的时间,伽利略让铜球沿阻力很小的斜面滚下,由于沿斜面下滑时加速度减小,所用时间长得多,所以容易测量。
这个方法叫“冲淡”重力,所以C正确,D错误。
【点睛】本题考查了伽利略对自由落体运动的研究,要了解其实验的目的以及研究过程为什么要“冲淡”重力的方法。
3.下列哪一位科学家首先创造了一套把实验和逻辑推理(包括数学演算)和谐地结合起来的科学方法,从而发展了人类的科学思维方式和科学研究方法A. B.C. D.【答案】C【解析】首先创造了把实验和逻辑推理(包括数学演算)和谐地结合起来的科学方法的科学家是意大利的科学家伽利略,不是亚里士多德、牛顿和阿基米德,故C正确。
第6节伽利略对自由落体运动的研究张渚高级中学高一物理备课组导学天地通过前几节的学习,已经掌握了匀变速直线运动的规律,自由落体运动是匀加速直线运动,关于匀加速直线运动的公式和推论都适用于自由落体运动,常用的解析法、图象法、比例法、极值法、逆向思维法等也是研究有关自由落体运动常用的方法.本节要求体验科学研究的方法,了解伽利略科学研究过程的基本要素,重点是在掌握匀变速直线运动规律的基础上,会在自由落体运动这一实际问题中应用其研究的方法和运动的规律.理解升华重点、难点、疑点解析1.如何认识亚里士多德的观点亚里士多德是世界历史上了不起的人物,对科学界有很大贡献.他对自由落体运动的认识代表了人类对自由落体运动的初步探索,我们应这样看待亚里士多德的观点:第一,是人类在落体运动研究上,迈出的第一步,有很大进步性;第二,是错误的;第三,统治了两千年.特别提醒:亚里士多德对科学现象的论断,有很多都是错误的,但我们不能因此而否定亚里士多德对人类科学发展所作出的巨大贡献.2.如何认识伽利略的科学方法伽利略第一次把实验和逻辑推理(包括数学推演)和谐地结合了起来,打开了近代科学的大门.以前的学者只注重思辨,不注重实验.尊重事实,敢于质疑权威是创新的必备素质.伽利略把自己的科学方法付诸应用,成功地解决了自由落体运动的运动性质问题,其中有观察、有猜想、有实验、有逻辑(包括数学推演).他的方法为后人所采用,创造了科学的奇迹.3.伽利略的研究方法(1)运用“归谬法”否定了亚里士多德关于重的物体下落快、轻的物体下落慢的论断.(2)提出自由落体运动是一种最简单的变速运动(匀变速运动)的假说.(3)由于不能用实验直接验证自由落体运动是匀变速运动,伽利略采用了间接验证的方法:①通过数学运算得出初速度为零的匀变速直线运动符合x ∝t 2.②a.利用斜面实验测出小球沿斜面向下的运动符合x ∝t 2,是匀变速直线运动.b.不同质量的小球沿同一倾角的斜面运动,2t x 的值不变,说明它们的运动情况相同. c.不断增大斜面倾角,得出2t x的值随之增大,说明小球做匀加速直线运动的加速度随倾角的增大而增大.d.伽利略将斜面实验结果外推到斜面倾角增大到90°的情况,即小球自由下落,认为小球仍会保持匀变速直线运动的性质.伽利略对自由落体运动的研究,开创了研究自然规律的科学方法—抽象思维、数学推导和科学实验相结合,这种方法到现在仍然一直是物理学乃至整个自然科学最基本的研究方法,不但标志着物理学的真正开端,也有力地推进了人类科学认识的发展,近代科学研究的大门从此打开.例题剖析应用点一:伽利略对自由落体运动的研究例1:用自己话说明伽利略对自由落体运动的研究过程.点评:伽利略的科学推理方法,是人类思想史上最伟大的成就之一,是物理学真正开端的标志,他开创的科学方法,给科学带来了极其深远的影响.拓展练习1-1:请仔细回顾伽利略研究落体运动的全过程,把他的每一步骤列出来,并说明哪一步骤是提出问题,哪一步骤是数学推理,哪一步骤是实验验证,等等.再讨论一下,在一般物理问题的研究过程中,是否都需要经历这些步骤?应用点二:对落体运动的认识例2:(2006年上海一模)伽利略以前的学者认为:物体越重,下落得越快.伽利略等一些物理学家否定了这种看法.在一高塔顶端同时释放一片羽毛和一个玻璃球,玻璃球先于羽毛落到地面,这主要是因为( )A.它们的重量不同B.它们的密度不同C.它们的材料不同D.它们受到的空气阻力不同试解:____________.(做后再看答案,效果更好.)点评:影响物体下落快慢的主要因素是阻力,在没有阻力或阻力可不计的情况下,物体下落的快慢程度是一样的,即物体做自由落体运动.拓展练习2-1: 在上题中,若在塔顶端同时释放体积大小相等的实心铁球和空心铁球,下列说法中正确的是( )A.它们受到的空气阻力不等B.忽略空气阻力,它们的加速度相等C.忽略空气阻力,它们落地的速度不等D.忽略空气阻力,它们下落的时间相等演练广场夯实基础1.在物理学的发展历程中,下面的哪位科学家首先建立了平均速度、瞬时速度和加速度等概念用来描述物体的运动,并首先采用了实验检验、猜想和假设的科学方法,把实验和逻辑推理和谐地结合起来,从而有力地推进了人类科学的发展( )A.伽利略B.亚里士多德C.牛顿D.爱因斯坦2.亚里士多德的命题“重的物体下落快,轻的物体下落慢”失误的根源在于他( )A.不注意观察自然现象B.对此没有做深刻的逻辑思辨C.对此没有进行科学实验D.对此没有进行归纳和总结3.在学习物理知识的同时,还应当十分注意学习物理学研究问题的思想和方法,从一定意义上说,后一点甚至更重要.伟大的物理学家伽利略的研究方法对于后来的科学研究具有重大的启蒙作用,至今仍然具有重要意义.请你回顾伽利略探究物体下落规律的过程,判定下列哪个过程是伽俐略的探究过程( )A.猜想—问题—数学推理—实验验证—合理外推—得出结论B.问题—猜想—实验验证—数学推理—合理外推—得出结论C.问题—猜想—数学推理—实验验证—合理外推—得出结论D.猜想—问题—实验验证—数学推理—合理外推—得出结论4.伽利略用实验验证v ∝t 的最大困难是( )A.不能很准确地测定下落的距离B.不能测出下落物体的瞬时速度C.当时没有测量时间的仪器D.当时没有记录落体运动的数码相机5.一个铁钉和一团棉花同时从同一高处下落,总是铁钉先落地,这是因为( )A.铁钉比棉花团重B.棉花团受到的空气阻力不能忽略C.铁钉不受空气阻力D.铁钉的重力加速度比棉花团的大6.根据伽利略的猜想x ∝t 2可知,自由下落的物体,它下落一半路程所用的时间和全程所用的时间之比( ) A.21 B.2 C.22 D.2能力提升7.历史上,对于伽利略用斜面实验验证v∝t有许多争议.人们认为,他的时间测量不够准确;斜面上的小球是滚下来的,而做落体运动的小球没有滚动.你认为伽利略的实验还存在哪些问题?请提出来并加以讨论.8.思考发生在我们身边的物体下落运动,哪些能看作自由落体运动?哪些不能看作自由落体运动?什么情况下物体的下落可看作自由落体运动?9.物理学家曾评选出十个最美的物理实验.这种“美”是一种经验概念:最简单的仪器和设备,最根本、最单纯的科学结论.其实,科学美蕴藏于各科的实验之中,有待于我们在学习过程中不断地感悟和发现.伽利略的自由落体实验和加速度实验均被评为最美的实验.在加速度实验中,伽利略将光滑直木板槽倾斜固定,让铜球从木槽顶端沿斜面由静止滑下,并用水钟测量铜球每次下滑的时间,研究铜球的运动路程与时间的关系.亚里士多德曾预言铜球的运动速度是均匀不变的.伽利略却证明铜球运动的路程与时间的平方成正比.请将亚里士多德的预言和伽利略的结论分别用公式表示(其中路程用x、速度用v、加速度用a、时间用t表示).亚里士多德的预言:____________;伽利略的结论:____________.伽利略的两个实验之所以成功,主要原因是在自由落体实验中,忽略了空气阻力,抓住了重力这一主要因素.在加速度实验中,伽利略选用光滑直木板槽和铜球进行实验研究铜球运动,是为了减小铜球运动过程中的____________,同时抓住____________这一主要因素.拓展阅读伽利略与自由落体实验伽利略是意大利著名的数学家、物理学家和天文学家,1564年2月15日生于比萨一个没落贵族的家庭.他曾担任比萨大学和帕多瓦大学的数学教授,并在执教之余从事科研活动.他认真研究了斜面运动、抛物体运动、力的合成和单摆的等时性,提出了物体的抛物线下落定律.此外还在天文学领域取得巨大成就.由于他支持和发展了哥白尼的学说,被罗马宗教裁判以宣传异端罪判处终身监禁.1642年伽利略含冤去世.1979年,罗马教廷为伽利略平反昭雪.伽利略在比萨斜塔上做落体实验的故事广为人知.他在比萨大学任教期间,仔细研读过希腊著名学者亚里士多德的《论天》等著作,并对书中的“物体落下的速度与重量成正比”的理论产生怀疑.为此,他与几个学生在56米高的比萨斜塔上反复实验.结果证明他的结论是正确的.后来,伽利略贴出海报,邀请所有的师生到斜塔下观看他的实验.他的几个学生拿着计时用的沙漏和各种不同重量的铁球及其他实验用品,登上斜塔.伽利略向站在塔上的学生发出信号,学生们立即让物体落下,计算结果仍然证明:不同重量的物体,从同一高处下落,只要所受到的空气阻力和风力等条件相同,就会同时落地.这就是自由落体定律.伽利略的理论为后来科学的发展奠定了基础,“牛顿运动定律”及“万有引力定律”就是在伽利略科学理论的基础上进一步研究得出的.读后一题:伽利略的主要贡献有哪些?答案:他认真研究了斜面运动、抛物体运动、力的合成和单摆的等时性,提出了物体的抛物线下落定律.此外还在天文学领域取得巨大成就.并开创了用实验为手段研究物理的新方法.。
应对市爱护阳光实验学校高一物理自由落体运动规律的探究及习题类型的归纳与总结【本讲信息】一. 教学内容:自由落体运动规律的探究及习题类型的归纳与总结二. 学习目标:1、掌握自由落体运动的规律特点。
2、了解在探究自由落体运动问题过程中所展现的物理思想。
3、归纳与总结自由落体问题中的各类习题类型并提出相的解法。
本知识点在高考中的地位Ⅰ卷以计算题的形式出现。
三. 重难点解析:1、自由落体运动问题探究过程中所展现出的物理思想:〔1〕自由落体运动是一种非常重要的运动形式,研究自由落体运动,我们运用了物理的理想化方法,从最简单、最根本的情况入手,抓住影响运动的主要因素,去掉次要的非本质因素的干扰,建立了理想化的物理模型——自由落体运动。
〔2〕探究自由落体运动的过程中运用了归谬法,即理论推导的一种重要方法。
2、自由落体运动的特点及规律:〔1〕义:物体只在重力作用下,从静止开始下落的运动叫做自由落体运动。
〔2〕特点:①初速度v0=0②受力特点:只受重力作用,没有空气阻力或空气阻力可忽略不计。
③加速度中重力加速度g, 其大小不变,方向始终向下。
④运动性质:自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动〔3〕自由落体运动的规律:自由落体运动可以看成是匀变速直线运动在v0=0,a=g时的一种特例,因此其运动规律可由匀变速直线运动的一般公式得出:规律方法总结:①速度公式:gtvt=②下落高度:2gt21h=③下落时间gh2t=④落地速度gh2v=⑤在连续相的时间〔T〕内的位移之差为一恒值,即2gTs=∆⑥某段时间内中间时刻的瞬时速度于这段时间内的平均速度,即2v v v v t02t +== ⑦某段位移中间位置的瞬时速度2t v 与这段位移的初、末速度t 0v v 和的关系是:⑧1s 末、2s 末、3s 末……瞬时速度之比为 ⑨第1s 内,第2s 内,第3s 内…的位移之比为 ⑩前1s 内、前2s 内、前3s 内的位移之比为S 1∶S 2∶S 3∶……∶S n=12∶22∶32∶……∶n2通过连续相同位移所用时间之比为t 1∶t 2∶t 3∶……=1: :)23(:)12(--【典型例题】问题1、注意弄清自由落体运动的特点。
高一物理必修知识点归纳笔记,高一物理必修1的重点都是什么高一物理必修1主要讲力和运动的知识。
包括运动的描述,速度,加速度,受力分析,牛顿运动定律,匀速变化的直线运动等等。
2.高中物理必修和选修有什么区别?高中必修物理和选修物理是有区别的。
选修物理不可忽视。
在我国的高中教育中,物理通常包括必修和选修两部分。
以下是他们的不同之处:1.必修:高中物理必修是指所有学生必须学的东西,不论兴趣或专业定位。
这些课程是学生学习物理基础知识和理解物理原理的基础,涵盖力学、热学、光学、电学等领域。
2.选修课:高中物理选修课是指学生可以选择性学习的课程,根据个人兴趣和职业规划进行选择。
选修课通常是在必修内容的基础上进一步探索某一特定领域的物理知识,如天文学、核物理、电子技术等。
高中物理必修部分是所有学生必修的,而选修课是根据学生的意愿和学校的开设情况来选择的。
选修课可以提供更专业、更深入的物理知识,帮助学生在感兴趣的领域有更多的学习机会和探索空间。
不过需要注意的是,虽然有选修课,但有些学校可能会要求学生至少选修一门物理课。
这是为了保证学生在读完高中时获得基本的物理素养。
总之,高中物理必修部分是所有学生必修的,而选修部分提供了更深入、更专业的学习内容,可以根据学生的兴趣和需求进行选择。
3、物理必修一有几章?第一章运动的描述1 质点参考系和坐标系2 时间和位移3 运动快慢的描述──速度4 实验:用打点计时器测速度5 速度变化快慢的描述──加速度第二章匀变速直线运动的研究1 实验:探究小车速度随时间变化的规律2 匀变速直线运动的速度与时间的关系3 匀变速直线运动的位移与时间的关系4 匀变速直线运动的速度与位移的关系5 自由落体运动6 伽利略对自由落体运动的研究第三章相互作用1 重力基本相互作用2 弹力3 摩擦力4 力的合成5 力的分解第四章牛顿运动定律1 牛顿第一定律2 实验:探究加速度与力、质量的关系3 牛顿第二定律4 力学单位制5 牛顿第三定律6 用牛顿运动定律解决问题(一)7 用牛顿运动定律解决问题(二)4.高一物理必修课学完应该上几门必修课?高一物理必修一学完要学必修二曲线运动,万有引力与航天,机械能守恒定律如果选科的时候你选物理了的话,就要继续往下学选修课本选修3-1学静电场,恒定电流,磁场选修3-2学电磁感应,交变电流、传感器选修3-3学分子动理论,气体、热力学定律,固体液体和物态变化选修3-4学机械振动,机械波,光,电磁波、相对论简介选修3-5学动量守恒定律,波粒二象性,原子结构、原子核选修3-3和3一4任选一本我学的时候是这样,不知道有没有改版5、物理必修一内容?必修1第一章运动的描述第1节质点参考系和坐标系一、机械运动二、质点三、参考系四、坐标系第2节时间和位移一、时刻和时间二、路程和位移三、矢量和标量第3节运动快慢的描述——速度一、速度二、平均速度和瞬时速度三、速率和平均速率第4节实验:用打点计时器测速度一、两种计时器的比较二、用打点计时器测量瞬时速度三、v—t图象第5节速度变化快慢的描述——加速度一、加速度二、速度、速度的变化量和加速度三、从v—t图象看加速度第二章匀变速直线运动的研究第1节实验:探究小车速度随时间变化的规律第2节匀变速直线运动的速度与时间的关系一、匀变速直线运动二、速度与时间的关系式第3节匀变速直线运动的位移与时间的关系,一、匀变速直线运动位移与时间关系的推导二、匀变速直线运动的位移与时间的关系式三、x—t图象与v—t图象的比较第4节匀变速直线运动的速度与位移的关系一、匀变速直线运动的速度与位移的关系二、匀变速直线运动的常用结论三、追及和相遇问题第5—6节自由落体运动伽利略对自由落体运动的研究一、自由落体运动二、自由落体运动的规律三、竖直上抛运动第三章相互作用第1节重力基本相互作用一、力和力的图示二、重力第2节弹力一、弹性形变二、弹力三、胡克定律四、实验:探究弹力和弹簧伸长量的关系第3节摩擦力一、摩擦力二、静摩擦力和滑动摩擦力三、静摩擦力的有无和方向的判断第4节力的合成一、合力与分力三、共点力四、实验:验证力的平行四边形定则第5节力的分解一、力的分解二、三角形定则第四章牛顿运动定律第1节牛顿第一定律一、牛顿第一定律二、惯性第2节实验:探究加速度与力、质量的关系第3节牛顿第二定律一、牛顿第二定律二、对牛顿第二定律的理解第4节力学单位制一、单位制二、国际单位制中的基本物理量和基本单位第5节牛顿第三定律一、作用力和反作用力二、牛顿第三定律第6节用牛顿运动定律解决问题(一)一、动力学的两类基本问题二、两类动力学问题的解题步骤三、连接体问题处理方法第7节用牛顿运动定律解决问题(二)一、共点力的平衡二、超重和失重必修2第五章曲线运动第1节曲线运动一、曲线运动二、运动的合成与分解第2节平抛运动一、抛体运动二、平抛。
高2019级物理备课组主备人:陈湖第7节◆对自由落体运动的研究编制人:审核人: 领导签字:学习目标1.知道物体做自由落体运动的条件.通过实验探究自由落体运动加速度的大小和方向,建立重力加速度的概念.2.通过自主学习、合作探究,掌握自由落体运动的特点和规律.3.激情投入,全力以赴,了解伽利略研究自由落体运动的科学方法和巧妙的实验构思,培养学生热爱科学、勇于探索、坚持真理的高尚情操重点:知道物体自由下落的快慢与物体所受重力大小无关,掌握自由落体运动的特点和规律难点:理解并能应用自由落体运动的规律解决落体运动问题预习案使用说明&学法指导:1、先通读教材,进行知识梳理,勾画课本并写上提示语,熟记基础知识。
2.限时15分钟。
3、题目前没有标号的是基础训练和基本探究点,标有★的是中等难度的知识点训练及探究,标有★★的是高难度知识点及探究。
I.知识准备实验探究:生活中,从同一高度无初速度释放硬币和纸片,硬币比纸片先落地是由于空气阻力的影响,当它们处于真空环境时会同时落地.Ⅱ.教材助读一、伽利略对自由落体运动的研究1、亚力士多德的观点2、伽利略的研究3.伽利略的科学方法二、自由落体定义:1.只在________的作用下,物体由________开始下落的运动叫做自由落体运动.2.特点(1)初速度Vo=____;(2)只受____作用,没有空气阻力或空气阻力可以忽略不计.三、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,这个加速度叫自由____加速度,也叫重力加速度,通常用 ____表示.2.方向:________.3.在地球上不同的地方,g的大小一般是______,一般计算中g取9.8 m/2s,在粗略计算中g取10 m/2s.点拨:重力加速度的方向是竖直向下的,但并不一定指向地球球心.预习自测1.关于物体下落快慢,下列说法中正确的是()A.重的物体可能下落的快。
B.轻的物体可能下落的快。
C.不论重的物体还是轻的物体,它们下落一样快。
第7节对自由落体运动的研究1.绵延两千年的错误亚里士多德根据平常观察到的落体现象得出了结论:______的物体比________的物体下落得快,这一结论在其后两千年的时间里,被人们奉为经典.2.逻辑的力量(1)伽利略利用逻辑推理的方法对亚里士多德的论断进行推断,得出了____________的结论,使亚里士多德的理论陷入了困境.(2)伽利略对落体现象提出了一种新的观点:重物与轻物下落得________.3.伽利略的科学假说与理想斜面实验(1)伽利略猜想物体下落的过程是一个速度增大的过程,其速度与时间成________,即________,物体下落的距离与时间的平方成________,即________.(2)伽利略的斜面实验及合理外推.让小铜球从斜槽的不同位置由静止滚下,得出小球滚下的位移x与运动时间的平方成________,即________.当倾角等于当倾角等于90°,即物体竖直下落时,位移x与运动时间的平方仍成________,即________,从而得出了落体运动的规律.4.物体只在________作用下从________开始下落的运动叫自由落体运动,自由落体运动具有以下两个特点:(1)做自由落体运动的物体只受________作用.但不同物体的运动快慢与________无关.(2)自由落体运动是初速度为________的匀加速直线运动,即v0=________,a=________.5.在同一地点,一切物体在自由落体运动中的加速度都____________,这个加速度叫做自由落体运动的加速度,也叫____________.自由落体加速度的方向总是____________.大小为g=______________.重力加速度随纬度的增大而________,随高度的增大而减小.6.自由落体运动是从________开始的,加速度等于________的匀变速直线运动,即v0=________,a=________.自由落体运动的公式有:(1)v t=________;(2)h=________________.7.关于自由落体运动,下列说法正确的是()A.物体从静止开始下落的运动就是自由落体运动B.如果空气阻力比重力小得多,空气阻力可以忽略不计,这时由静止开始下落的运动是自由落体运动C.跳伞运动员从飞机上由静止开始下落,打开降落伞以前的运动是自由落体运动,打开降落伞以后的运动不是自由落体运动D.一雨滴从屋顶落下,途中经过一个窗子,雨滴经过窗子的这一段运动是自由落体运动8.一个做自由落体运动的物体,下落速度v随时间t变化的图像,如图所示,其中正确的是()【概念规律练】知识点一伽利略的科学思想方法1.伽利略巧妙的推理推翻了亚里士多德的错误观点,从而提出了“自由落体是一种最简单的变速运动,速度应该是均匀变化的”观点.这种方法在科学研究中叫() A.数学推演B.实验验证C.猜想与假说D.逻辑推理2.伽利略认为落体运动应该是简单的变速运动,即它的速度是均匀变化的,速度的均匀变化意味着()A.速度与时间成正比B.速度与位移成正比C.速度与时间的二次方成正比D.位移与时间的二次方成正比知识点二对自由落体运动的认识3.关于自由落体运动,下列说法正确的是()A.自由落体运动的快慢与物体的质量大小有关B.物体只在重力作用下的运动都是自由落体运动C.物体从静止开始沿竖直方向的运动都是自由落体运动D.自由落体运动是一种匀变速直线运动4.关于自由落体运动,下列说法中正确的是()A.初速度为零的竖直向下的运动是自由落体运动B.只在重力作用下的竖直向下的运动是自由落体运动C.自由落体运动在任意相等的时间内速度变化量相等D.自由落体运动是初速度为零,加速度为g的匀加速直线运动知识点三自由落体运动的加速度5.下列关于重力加速度的说法正确的是()A.重力加速度g是标量,只有大小,没有方向B.在地球上不同地方,g的大小是不同的,但差别不大C.在地球上同一地点,一切物体做自由落体运动的加速度是相同的D.纬度越低的地方,重力加速度g值越小6.关于自由落体运动的加速度g,下列说法正确的是()A.重的物体的g值大B.g值在地面任何地方一样大C.g值在赤道处大于南北两极处D.同一地点的轻重物体的g值一样大知识点四自由落体运动的规律7.唐代诗人李白用“飞流直下三千尺,疑是银河落九天”描述了庐山瀑布的美景,以三尺为一米,可估算出水落到地面的速度为()A.100 m/s B.140 m/s C.200 m/s D.1 000 m/s8. 如图1所示,是甲、乙两位同学为测量反应时间所做的实验,实验时甲用一只手在木尺下部做握住木尺的准备,当看到乙同学放开手时,他立即握住木尺.如果测出木尺下降的高度为11.25 cm,请你计算甲同学的反应时间(g取10 m/s2).图1【方法技巧练】灵活运用自由落体运动的规律9. 屋檐每隔一定时间滴下一滴水,当第5滴水正欲滴下时,第1滴刚好落到地面,而第3滴与第2滴分别位于高1 m的窗子的上、下沿,如图2所示,(g取10 m/s2)问:图2(1)此屋檐离地面多高?(2)滴水的时间间隔是多少?1.亚里士多德的命题“重的物体下落快,轻的物体下落慢”失误的根源在于他() A.不注意观察自然现象B.对此没有做深刻的逻辑思辨C.对此没有进行科学实验D.对此没有进行归纳和总结2.伽利略对自由落体运动的研究,是科学实验和逻辑思维的完美结合,如图3所示,可大致表示其实验和思维的过程,对这一过程的分析,下列说法正确的是()图3A.其中的甲图是实验现象,丁图是经过合理的外推得到的结论B.其中的丁图是实验现象,甲图是经过合理的外推得到的结论C.运用甲图的实验,可“冲淡”重力的作用,使实验现象更明显D.运用丁图的实验,可“放大”重力的作用,使实验现象更明显3.甲同学看到乙同学从10层楼的楼顶同时由静止释放两个看上去完全相同的铁球,结果甲同学看到两球不是同时落地的.他分析了两球未能同时落地的原因.你认为他的下列分析正确的是()A.两球在下落过程中受到的空气阻力不同,先落地的受空气阻力小B.两球在下落过程中受到的空气阻力不同,先落地的受空气阻力大C.两球下落过程中受到的空气阻力相同,先落地的是实心球,重力远大于阻力D.两球下落过程中受到的空气阻力相同,先落地的是空心球,阻力与重力比,差别较小4.下列关于自由落体运动的叙述中,错误的是()A.两个质量不等、高度不同但同时自由下落的物体,下落过程中任何时刻的速度、加速度一定相同B.两个质量不等、高度相同的物体,先后做自由落体运动,通过任一高度处的速度、加速度一定相同C.物体越重,下落得越快;物体越轻,下落得越慢D.所有自由落体运动的位移都与下落时间的平方成正比5.甲物体的重力比乙物体的重力大5倍,甲从H高处自由落下,乙从2H高处同时自由落下,以下几种说法中正确的是()A.两物体下落过程中,同一时刻甲的速度比乙大B.下落1 s末,它们的速度相等C.各自下落1 m时,它们的速度相等D.下落过程中甲的加速度比乙大6. 踢毽子是我国民间的一项体育活动,被人们誉为“生命的蝴蝶”.近年来,踢毽子成为全民健身的活动之一.毽子由羽毛和铜钱组成,在下落时总是铜钱在下羽毛在上,如图4所示,对此分析正确的是()图4A.铜钱重,所以总是铜钱在下羽毛在上B.如果没有空气阻力,也总是出现铜钱在下羽毛在上的现象C.因为空气阻力的存在,所以总是铜钱在下羽毛在上D.毽子的自由下落是自由落体运动7.如图5所示的探究实验中,在有空气和抽掉空气的两种情况下,我们观察到羽毛和金属片的下落情况不同,这说明()图5A.真空中的羽毛比有空气时的羽毛受到的重力大B.羽毛比金属片下落慢是由于羽毛受到空气阻力作用而金属片不受空气阻力C.羽毛比金属片下落慢是由于羽毛受到的空气阻力对羽毛的下落影响比较大D.所有物体在不受空气阻力只受重力时,在同一位置由静止释放,下落快慢均一样8.为了测得一楼房的高度,某同学让一粒石块从楼顶自由落下,测出下列哪个量就可以求出楼房的高度()A.仅测出石块下落到地面的总时间B.仅测出石块落地时的速度C.仅测出石块落地前的最后1 s内的位移D.以上说法都不对9.有一根长9.8 m的细绳将A、B两个小球相连,在足够高处先后相隔0.6 s将A、B两个小球自由释放.求:(g取9.8 m/s2)(1)在B球释放后多长时间,连接A、B两球的细绳将被拉直?(2)此时小球A的速度和位移.10. 如图6所示,在天花板下悬挂一长为l的木棍,在木棍下端的正下方h处有一观察者,他看到木棍因悬线断开而自由下落,求木棍通过观察点P所经历的时间.图611.从同一高处自由释放的甲、乙两球,乙球在甲球释放后某时刻释放,当乙球释放后经过2 s,甲、乙两球间的距离为25 m,则甲、乙两球释放时刻的时间间隔为多少?(g取10 m/s2)第7节 对自由落体运动的研究答案课前预习练 1.重 轻2.(1)互相矛盾 (2)同样快 3.(1)正比 v ∝t 正比 h ∝t 2 (2)正比 x ∝t 2 正比 x ∝t 24.重力 静止 (1)重力 质量 (2)零 0 g 5.相等 重力加速度 竖直向下 9.8 m/s 2 增大6.静止 g 0 9.8 m/s 2 (1)gt (2)12gt 27.C [自由落体运动是从静止开始、只在重力作用下的运动,自由落体运动必须同时满足这两个条件.A 、B 选项中没有明确物体只受重力作用,故错误.D 中雨滴经过窗子的这段运动的初速度不为零,因而不是自由落体运动.C 满足这两个条件,C 正确.]8.D [自由落体运动的速度v t =gt ,g 是常数,故下落速度v 与时间t 成正比,D 正确.] 课堂探究练1.D 2.AD 3.D4.CD [A 选项中,竖直向下的运动,有可能受到空气阻力或其他力的影响,下落的加速度不等于g ,这样就不是自由落体运动;选项B 中,物体有可能具有初速度,所以选项A 、B 不对.选项C 中,因自由落体运动是匀变速直线运动,加速度恒定,由加速度的概念a =ΔvΔt可知,Δv =g Δt ,所以若时间相等,则速度的变化量相等.选项D 可根据自由落体运动的性质判定是正确的.]5.BCD [重力加速度是矢量,方向总是竖直向下,因此A 不正确.地球上同一地点,一切物体做自由落体运动的加速度是相同的,地球上不同地方g 的大小是不同的,但差别不大,纬度越低的地方,g 值越小.故正确答案为B 、C 、D.]点评 要理解重力加速度,并知道其方向总是与该点的重力方向相同. 6.D [在同一地点所有物体g 值都相同.在地面不同地方,重力加速度的大小不同.从赤道到两极,g 值变大.]7.B 8.0.15 s解析 由h =12gt 2得t = 2hg = 2×11.25×10-210s =0.15 s9.(1)3.2 m (2)0.2 s解析 解法一:利用基本规律求解. 设屋檐离地面高为h ,滴水间隔为T由x =12gt 2得第2滴水的位移x 2=12g (3T )2第3滴水的位移x 3=12g (2T )2又因为x 2-x 3=1 m联立以上三式,解得T =0.2 s屋檐高h =12g (4T )2=12×10×(4×0.2)2 m=3.2 m.解法二:用平均速度求解.(1)设滴水的时间间隔为T ,则雨滴经过窗子过程中的平均速度为v =x ′T =1 mT.由v =gt 知,雨滴下落2.5T 时的速度为v =2.5gT .由于v = v ,故有1T=2.5gT .解得T =0.2 s.(2)x =12g (4T )2=3.2 m.课后巩固练 1.BC 2.AC3.C [两球形状完全相同,在下落过程中所受空气阻力相同,下落快慢不同的原因是重力不同,故C 正确.]4.C5.BC [物体在下落过程中,因是自由下落,只受重力影响,加速度都为g ,与质量无关,D 选项错误.又由v t =gt 知,A 选项错,B 选项正确.又由公式v 2t =2gh 可知C 选项正确.故答案应选B 、C.]6.C 7.CD8.ABC [设楼高为H ,根据H =12gt 2知,A 正确.根据v 2t =2gH ,H =v 2t 2g,B 正确.若知道石块在最后1 s 内的位移,可求石块落地时的速度,然后再求楼高.在最后1 s 内,x =v t =v 0+v t 2t =v t -g ×1+v t 2×1=2v t -g 2,v t =x +g2,C 正确.]9.(1)1.37 s (2)19.3 m/s 19.0 m 解析 (1)连接A 、B 两球的细绳被拉直,说明两球的位移差为9.8 m ,故h A -h B =9.8 m ,12g (t +0.6)2-12gt 2=9.8 m ,解得t ≈1.37 s. (2)v A =g (t +0.6)≈19.3 m/s ,h A =12g (t +0.6)2≈19.0 m.10.2(h +l )g - 2h g解析 设木棍上端到达P 点时经历的时间为t 1,根据h +l =12gt 21则t 1= 2(h +l )g;设木棍下端到达P 点时经历的时间为t 2,根据h =12gt 22得t 2= 2hg,所以木棍通过观察者P 所经历的时间为t =t 1-t 2= 2(h +l )g - 2hg.11.1 s解析 设释放甲、乙两球的时间间隔为t 0,乙球运动的时间为t =2 s ,则有:h 甲=12g (t 0+t )2,h 乙=12gt 2,由题意知h 甲-h 乙=25 m ,解得时间间隔t 0=1 s.。