2022高中物理 第二章 勻變速直線運動的研究 2.11 自由落體運動學案 新人教版必修1

《2022高中物理 第二章 勻變速直線運動的研究 2.11 自由落體運動學案 新人教版必修1》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2022高中物理 第二章 勻變速直線運動的研究 2.11 自由落體運動學案 新人教版必修1（4頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、2022高中物理 第二章 勻變速直線運動的研究 2.11 自由落體運動學案 新人教版必修1 一、考點突破 此部分內(nèi)容在高考物理中的要求如下： 知識點 考綱要求 題型 分值 自由落體運動 掌握運動的特點、規(guī)律并能運用 選擇題、實驗題、解答題 6~9分 二、重難點提示 重點：會用自由落體運動的基本規(guī)律分析解決問題。 難點：用相對運動的觀點對比兩個自由落體運動。 1. 概念：物體只在重力作用下，從靜止開始下落的運動叫自由落體運動。 2. 基本特征：只受重力，且初速度為零、加速度為g的勻加速直線運動。 【規(guī)律總結(jié)】 由于自由落體運動是初速度為零的勻加速

2、直線運動，所以勻變速直線運動的基本公式及其推論都適用于自由落體運動。 （1）速度公式：v＝gt （2）位移公式：h＝gt2 （3）位移與速度的關(guān)系：v2＝2gh （4）平均速度等于中間時刻的瞬時速度，也等于末速度的一半，即 （5）在相鄰的相等時間內(nèi)下落的位移差Δh＝gT2（T為時間間隔）。 例題1 從離地500 m的高空自由落下一個小球，g取10 m/s2，求： （1）經(jīng)過多長時間落到地面； （2）從開始下落時刻起，在第1 s內(nèi)的位移大小、最后1 s內(nèi)的位移大?。? （3）落下一半時間時的位移大小?！　? 思路分析：（1）由位移公式x＝gt2，得落地時間t＝s＝10

3、s。 （2）第1 s內(nèi)的位移：x1＝＝×10×12 m＝5 m，前9 s內(nèi)的位移為：x9＝＝×10×92 m＝405 m，最后1 s內(nèi)的位移等于總位移和前9 s內(nèi)位移的差，即x10＝x－x9＝（500－405）m＝95 m。 （3）落下一半時間即t′＝5 s，其位移x′＝＝×10×52 m＝125 m。 答案：（1）10 s?。?）5 m　95 m?。?）125 m 例題2 一礦井深125 m，在井口每隔一定時間自由落下一個小球。當?shù)?1個小球剛從井口開始下落時，第1個小球恰好到達井底。則相鄰兩小球開始下落的時間間隔為多大，這時第3個小球和第5個小球相距多遠。 思路分析：設(shè)相鄰

4、兩小球開始下落的時間間隔為T，則第1個小球從井口落至井底的時間為t＝10T。 由題意知 h＝gt2＝g（10T）2， T＝s＝0.5 s。 利用初速度為零的勻加速直線運動的規(guī)律，從時間t＝0開始，在連續(xù)相等的時間內(nèi)位移之比等于以1開始的連續(xù)奇數(shù)比。從第11個小球下落開始計時，經(jīng)T，2T，3T，…，10T后它將依次到達第10個、第9個、…、第2個、第1個小球的位置，各個位置之間的位移之比為1∶3∶5∶…∶17∶19，所以這時第3個小球和第5個小球相距： Δh＝ 答案：0.5 35 例題3 用如圖所示的方法可以測出一個人的反應(yīng)時間。甲同學用手握住直尺頂端刻度為零的地方，

5、乙同學在直尺下端刻度為a的地方做捏住尺子的準備，但手沒有碰到尺子。當乙同學看到甲同學放開尺子時，立即捏住尺子，乙同學發(fā)現(xiàn)捏住尺子刻度為b的位置。已知重力加速度為g，a、b的單位為國際單位，則乙同學的反應(yīng)時間t約等于（　?。? A. 　　　　 B. C. D. 思路分析：根據(jù)自由落體運動的規(guī)律，尺子下落（a－b）高度對應(yīng)的時間即乙同學的反應(yīng)時間。由公式h＝得t＝，選項C正確。 答案：C 【技巧突破】 自由落體是初速度為零的勻加速運動，有如下的比例關(guān)系： （1）T末、2T末、3T末、…瞬時速度之比 v1∶v2∶v3＝1∶2∶3∶… （2）T內(nèi)、2T內(nèi)、3

6、T內(nèi)、…位移之比 x1∶x2∶x3∶…＝1∶4∶9∶… （3）第一個T內(nèi)、第二個T內(nèi)、第三個T內(nèi)、…位移之比xⅠ∶xⅡ∶xⅢ＝1∶3∶5∶… （4）通過連續(xù)相等的位移所用時間之比 t1∶t2∶t3∶…＝1∶（－1）∶（－）∶… 【滿分訓練】取一根長2 m左右的細線，5個鐵墊圈和一個金屬盤。在線的一端系上第一個墊圈，隔12 cm再系一個，以后墊圈之間的距離分別為36 cm、60 cm、84 cm，如圖所示，站在椅子上，向上提起線的另一端，讓線自由垂下，且第一個墊圈緊靠放在地面上的金屬盤內(nèi)。松手后開始計時，若不計空氣阻力，則第2、3、4、5各墊圈（　?。? A. 落到盤上的聲音時間間

7、隔越來越大 B. 落到盤上的聲音時間間隔相等 C. 依次落到盤上的速率關(guān)系為1∶∶∶2 D. 依次落到盤上的時間關(guān)系為1∶（－1）∶（－）∶（2－） 思路分析：各墊圈做自由落體運動，且墊圈之間的距離分別為12 cm、36 cm、60 cm、84 cm，滿足1∶3∶5∶7的關(guān)系，因此時間間隔相等，依次落到盤上的時間關(guān)系為1∶2∶3∶4，A、D錯誤，B正確；各個時刻末的速度之比應(yīng)為1∶2∶3∶4，因此C錯誤。 答案：B 【高頻疑點】習慣性地把第一個點當作是自由落體運動的起點 如圖所示，小球從豎直磚墻某位置靜止釋放，用頻閃照相機在同一底片上多次曝光，得到了圖中1、2、3、4、5……所示小球運動過程中每次曝光的位置，連續(xù)兩次曝光的時間間隔均為T，每塊磚的厚度為d。根據(jù)圖中的信息，下列判斷錯誤的是（　　） A. 位置“1”是小球釋放的初始位置 B. 小球做勻加速直線運動 C. 小球下落的加速度為 D. 小球在位置“3”的速度為 思路分析：由題圖可知，小球做勻加速直線運動，相鄰的兩段位移之差為一塊磚的厚度，由Δx＝d＝aT2可得，a＝；位置“3”是位置“2”和位置“4”的中間時刻，由得，；由位置“3”的速度為可知，從運動開始至此點的時間為，即釋放點不是位置“1”，只有選項A錯誤。 答案：A