2022年高中物理必修第一册2.4 自由落体运动 导学案

自由落体运动课前准备：复习匀变速运动的规律（请同学们在上自由落体运动新课前做好）1.某物体从静止开始做匀加速直线运动，它在第1s内、第2s内、第3s内位移分别是x1、x2、x3，则x1：x2：x3=1．“研究匀变速直线运动”的实验中，使用电磁式打点计时器(所用交流电的频率为50Hz)，得到如下图所示的纸带．图中的点为计数点，相邻两计数点间还有四个点未画出来，下列表述正确的是(  )A．实验时应先放开纸带再接通电源B．(x6－x1)等于(x2－x1)的6倍C．从纸带可求出计数点B对应的速率D．相邻两个计数点间的时间间隔为0.02s解析： 中间时刻瞬时速度等于全程的平均速度，所以vB＝，所以C正确，x6－x1＝5(x2－x1)，所以B错误，相邻计数点间的时间间隔是0.1s，D错误，按照实验要求应该先开通电源再放开纸带，所以A错误．]答案： C2．(2020·广东理综)下图是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带．(1)已知打点计时器电源频率为50Hz，则纸带上打相邻两点的时间间隔为________．(2)A、B、C、D是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出，从图中读出A、B两点间距x＝________：C点对应的速度是________(计算结果保留三位有效数字)． 解析： (1)打点计时器频率为50Hz，周期T＝＝0.02s，故打相邻两点的时间间隔为0.02s；(2)两相邻计数点间的时间间隔为T＝0.02×5s＝0.1s，由图读出x＝7.0mm＝0.70cm.C点对应速度vC＝＝cm/s＝0.100m/s.5．(2020·南通市高三测试)某同学利用打点计时器探究小车做匀变速运动规律，所用交流电的频率为50Hz，下图为某次实验中得到的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6、7为计数点，相邻两计数点间还有3个打点未画出．从纸带上测出x1＝3.20cm，x2＝4.74cm，x3＝6.40cm，x4＝8.02cm，x5＝9.64cm，x6＝11.28cm，x7＝12.84cm.(1)请通过计算，在下表空格内填入合适的数据(计算结果保留三位有效数字)；计数点123456各计数点的速度/(m·s－1)0.500.700.901.101.51(2)根据表中数据，在所给的坐标系中作出v－t图象(以0计数点作为计时起点)；由图象可得，小车运动的加速度大小为________m/s2. （2）下图为用打点计时器打出的一系列点的纸带，纸带固定在一个做匀加速直线运动的小车的后面，A、B、C、D、E、F为在纸带上所选的记数点，相邻记数点间有四个点未画出，测得AB=1.20cm，AC=3.20cm，AD=6.00cm，AE=9.60cm，AF=14.00cm则打点计时器打下D点时小车的瞬时速度为____m/s，小车的加速度大小为______m/s2（保留两位小数）。5．科技馆中有一个展品，如图所示，在较暗处有一个不断均匀滴水的龙头，在一种特殊的灯光照射下，可以观察到一个个下落的水滴。缓缓调节水滴下落的时间间隔到适当的时候，可以看到一种奇特的现象：水滴似乎不在往下落，而是固定在图中的A、B、C、D四个位置不动一样。若取g=10m/s2，要出现这种现象，照明光源应该满足（）A．普通光源即可B．间歇发光，间隔时间为1.4sC．间歇发光，间隔时间为0.14sD．间歇发光，间隔时间为0.2sBC18．在《探究小车速度变化规律》实验中，得到如图所示的一条纸带。已知打点计时器打点的时间间隔为0.02s，纸带上的各个点均为计数点（相邻两个计数点之间还有四个点图中未画出）。测量数据及其标记符号如图所示。 （1）打点计时器打下第4个点时小车的速度大小为m/s。（保留三位有效数字）（2）该同学用两种方法处理数据，并求出小车的加速度(T为相邻两计数点的时间间隔)：方法A：由……，取平均值求出加速度a。方法B：由取平均值求出加速度a。从数据处理方法看，在X1、X2、X3、X4、X5、X6中，对实验结果起作用的，方法A中有_______;方法B中有_____（填写字母）。因此，选择方法___________（填A或B）更合理，求得小车的加速度大小是____m/s2（保留三位有效数字）。1.1.47、X1X6、X1X2X3X4X5X6、B、3.12解析： (1)5点的速度利用平均速度替代，即v＝，这里T＝0.08 s，代入数据算得v5＝1.31m/s.(2)描点画图象，由速度图象找到斜率即为加速度．a＝2.5m/s2.答案： (1)1.31 (2)图象略 2.4～2.6m/s21．关于自由落体运动的加速度g,下列说法中正确的是(B)A．重的物体的g值大B．同一地点,轻重物体的g值一样大C．g值在地球上任何地方都一样大D．g值在赤道处大于在北极处3．甲物体的重力是乙物体重力的3倍，它们从同一高度处同时自由下落，由下列说法正确的是（C）A．甲比乙先着地B．甲比乙的加速度大C．甲、乙同时着地D．无法确定谁先着地4．自由落体运动的v-t图象应是图2-4-4中的(B)5．甲、乙两物体所受的重力之比为1:2，甲，乙两物体所在的位置高度之比为2:1，它们各自做自由落体运动，则（A）A．落地时的速度之比是B．落地时的速度之比是1:1C．下落过程中的加速度之比是1:2D．下落过程中加速度之比是1:26．一物体从H高处自由下落，经ts落地,则当下落t／3时，离地高度为 （C）A．H／３   B．H／９   Ｃ．３H／４  Ｄ．８H／９7．一石块从地面上方高H处自由落下，不计空气阻力，当它的速度大小等于着地时速度的一半时，石块下落的高度是(A)A、B、C、D、8．一个石子从高处释放，做自由落体运动，已知它在第1s内的位移大小是x，则它在第3s内的位移大小是（A）A．5xB．7xC．9xD．3x[学.科.网]课后练习与提高1．一个物体从45m高的地方静止释放，做自由落体运动，（g取10m/s2）求：（1）到达地面时的速度(30m/s)（2）下落最后1s内的位移（25m）2．一个自由落下的物体在最后1s内落下的距离等于全程的一半，计算它降落的时间和高度？取g=10m/s2（2+S,30+20m）3．从楼顶上自由下落的小球经过某窗户顶部和底部时的速度分别为4m／s和6m／s，试求该窗户的高度为多少．(g取10m／)(1m)1．做自由落体运动的小球通过某一段距离h所用的时间为t1，通过与其连续的下一段同样长的距离所用的时间为t2，该地的重力加速度g＝___________。4．从高度为125m的塔顶，先后落下a、b两球，自由释放这两个球的时间差为1s，则以下判断正确的是（g取10m/s2，不计空气阻力）（）A．b球下落高度为20m时，a球的速度大小为20m/s B．a球接触地面瞬间，b球离地高度为45mC．在a球接触地面之前，两球的速度差恒定D．在a球接触地面之前，两球离地的高度差恒定5．甲物体的质量是乙物体的3倍，它们同时从同一地点由静止下落，不计空气阻力，则下列说法正确的是()A．甲比乙先着地B．下落过程中，甲比乙的加速度大C．着地时，甲比乙速度大D．下落过程中，两者始终有相同的位移6．石块A自塔顶从静止开始自由落下s1时，石块B从离塔顶s2处从静止开始自由落下，两石块同时落地，.则塔高为（）A．s1+s2B．C．D．7．不计空气阻力，同时将一重一轻两石块从同一高度自由下落，则两者（）①在任一时刻具有相同的加速度、位移和速度；②在下落这段时间内平均速度相等；③在1s内、2s内、第3s内位移之比为1∶4∶9；④重的石块落得快，轻的石块落得慢。A．只有①②正确B．只有①②③正确C．只有②③④正确D．①②③④都正确8．雨滴从屋顶上自由下落，经0.2s的时间通过竖直方向上1.8m高的窗户，空气阻力不计，求窗户上沿距屋顶的高度。（g取10m／s2）16.如图所示，A、B两小球用长为L的细线连接悬挂在湖面上的高空中，A距湖面高为H，释放A球，让它们自由落下，测得它们落水声相隔时间Δt(s)，如果球A距水面的高度H减小，则Δt将 A．增大B．不变C．减小D．条件不足，无法判断12．某同学身高1.8m，在运动会场上他参加跳高比赛，起跳后身体横着越过了1.8m高度的横杆，据此可估算出他起跳时竖直向上的速度大约为（取g＝10m/s2）（）A．2m/sB．4m/sC．6m/sD．8m/s9．在空中某固定点，悬一根均匀绳子。然后悬点放开让其自由下落，若此绳经过悬点正下方H＝20m处某点A共用时间1s（从绳下端抵A至上端离开A），则该绳全长为多少？（计算中取g＝10m/s2）11．一物体自悬空的直升飞机上落下，若视这一物体下落的运动为自由落体运动，且测出物体在着地前最后1秒内下落的高度是整个下落高度的9/25，（本题g取 10米/秒2）求：（1）直升飞机的悬空高度；（2）最后1秒内的平均速度。12．用绳拴住木棒AB的A端，使木棒在竖直方向上静止不动，在悬点A端正下方有一点C距A端0.8m。若把绳轻轻剪断，测得A、B两端通过C点的时间差是0.2s，重力加速度g＝10m/s2，求木棒AB的长度？ 参考答案1.2.D3.A4.BC5.D6.B7.A8.3.2m9.15m10.500m100m/s11.125m45m/s12.0.6m