自由落体运动课后篇巩固提升合格考达标练1.(多选)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、乙、丙图是实验现象,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、乙、丙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,使时间更容易测量D.运用丁图的实验,可“放大”重力的作用,使实验现象更明显,丁图是经过合理的外推得到的结论,选项A正确,B错误;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,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,选项C正确,D错误。
2.(2021四川乐山高一期末)下图是一张在真空实验室里拍摄的羽毛与苹果同时下落的局部频闪照片。
已知频闪照相机的频闪周期为T。
下列说法正确的是()A.x1、x2、x3一定满足x1∶x2∶x3=1∶3∶5B.羽毛下落到B点的速度大小为x1+x2TC.苹果在C点的速度大小为2gTD.羽毛下落的加速度大小为x3-x12T2,从开始计时起,连续相等时间内位移之比为x 1∶x 2∶x 3=1∶3∶5,A 点不一定是起点,A 错误;羽毛下落到B 点的速度大小为v=x 1+x22T ,B 错误;如果A 点是起点,苹果在C 点的速度大小为2gT ,题目无此条件,C 错误;羽毛下落的加速度大小为a=x 3-x 12T 2,D 正确。
3.(2020湖南湘潭高一期中)如图所示,甲同学用手拿着一把长50 cm 的直尺,并使其处于竖直状态;乙同学把手放在直尺0刻度线位置做抓尺的准备。
高中物理自由落体运动公式1.初速度Vo=02.末速度Vt=gt3.下落高度h=gt2/2从Vo位置向下计算4.推论Vt2=2gh注:1自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，遵循匀变速直线运动规律;2a=g=9.8m/s2≈10m/s2重力加速度在赤道附近较小,在高山处比平地小，方向竖直向下。
3竖直上抛运动1.位移s=Vot-gt2/22.末速度Vt=Vo-gt g=9.8m/s2≈10m/s2自由落体3.有用推论Vt2-Vo2=-2gs4.上升最大高度Hm=Vo2/2g抛出点算起5.往返时间t=2Vo/g 从抛出落回原位置的时间注:1全过程处理:是匀减速直线运动，以向上为正方向，加速度取负值;2分段处理：向上为匀减速直线运动，向下为自由落体运动，具有对称性;3上升与下落过程具有对称性,如在同点速度等值反向等。
拓展延伸：高中物理万有引力公式1.开普勒第三定律：T2/R3=K=4π2/GM{R:轨道半径，T:周期，K:常量与行星质量无关，取决于中心天体的质量｝2.万有引力定律：F=Gm1m2/r2 G=6.67×10-11N•m2/kg2，方向在它们的连线上3.天体上的重力和重力加速度：GMm/R2=mg;g=GM/R2 {R:天体半径m，M：天体质量kg｝4.卫星绕行速度、角速度、周期：V=GM/r1/2;ω=GM/r31/2;T=2πr3/GM1/2{M：中心天体质量｝5.第一二、三宇宙速度V1=g地r地1/2=GM/r地1/2=7.9km/s;V2=11.2km/s;V3=16.7km/s6.地球同步卫星GMm/r地+h2=m4π2r地+h/T2{h≈36000km，h:距地球表面的高度，r 地:地球的半径｝注:1天体运动所需的向心力由万有引力提供,F向=F万;2应用万有引力定律可估算天体的质量密度等;3地球同步卫星只能运行于赤道上空，运行周期和地球自转周期相同;4卫星轨道半径变小时,势能变小、动能变大、速度变大、周期变小一同三反;5地球卫星的最大环绕速度和最小发射速度均为7.9km/s。
高中物理自由落体运动的规律在高中物理的学习中，自由落体运动是一个重要且基础的知识点。
理解自由落体运动的规律，对于我们解决许多与物体下落相关的问题至关重要。
首先，让我们来明确一下自由落体运动的定义。
自由落体运动，简单来说，就是物体只在重力作用下从静止开始下落的运动。
这里有两个关键条件，一是只受重力作用，二是从静止开始下落。
在日常生活中，我们能观察到很多类似自由落体的现象，比如苹果从树上掉落、雨滴从云层落下等。
但需要注意的是，这些实际情况往往会受到空气阻力等因素的影响，并不是严格意义上的自由落体运动。
那么，自由落体运动有哪些规律呢？第一个重要的规律是速度与时间的关系。
在自由落体运动中，物体下落的速度会随着时间均匀增加。
其速度公式为：v ＝ gt ，其中 v 表示末速度，g 是重力加速度，约为 98m/s²，t 表示下落的时间。
这意味着，每经过 1 秒钟，物体下落的速度就会增加 98m/s 。
接着是位移与时间的关系。
自由落体运动中，物体下落的位移与时间的平方成正比。
位移公式为：h ＝ 1/2gt²。
假设一个物体从静止开始自由下落 2 秒钟，那么根据公式可以算出它下落的位移 h ＝ 1/2×98×2²＝ 196 米。
还有一个很实用的规律是速度与位移的关系。
其公式为：v²＝ 2gh 。
这个公式在很多问题中可以帮助我们快速地求出速度或者位移。
重力加速度g 是自由落体运动中的一个重要常量。
但需要注意的是，它的值会随着地理位置的不同而略有差异。
在一般的计算中，如果没有特别说明，我们通常取 98m/s²。
但在一些精度要求不高的情况下，为了计算方便，也可以取 10m/s²。
理解了这些规律，我们就能够解决很多与自由落体运动相关的问题。
比如，我们可以计算出物体从某一高度自由下落所需的时间，或者根据下落的时间求出物体下落的高度。
让我们通过一个具体的例子来加深对自由落体运动规律的理解。
