高中物理自主学习同步讲解与训练自由落体运动规律的探究及习题类型的归纳与总结 .docx

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1、精品名师归纳总结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、重点把握自由落体运动的规律特点。2、明白在探究自由落体运动问题过程中所呈现的物理思想。3、归纳与总结自由落体问题中的各类习题类型并提出相应的解法。本部分学问点在高考中的位置：本部分学问点可以以单独的学问点命题,以挑选题的形式显现,同时自由落体运动模型仍可以和其它的运动模型如竖直上抛运动等模型进行复合,构成复杂物理情形模型的过程片断,如的全国卷以运算题的形式显现。三. 重难点解析：1、自由落体运动问题探究过程中所呈现出的物理思想：（ 1）自由落体运动是一种特别重要的运动形式,讨论自由落体运动,我们运用了物理学中的抱负

2、化方法,从最简洁、最基本的情形入手,抓住影响运动的主要因素,去掉次要的非本质因素的干扰,建立了抱负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）定义：物体只在重力作用下,从静止开头下落的运动叫做自由落体运动。（ 2）特点：初速度 v 0=0受力特点：只受重力作用,没有空气阻力或空气阻力可忽视不计。加速度中重力加速度g,其大小不变,方向始终向下。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

3、可由匀变速直线运动的一般公式得出：规律方法总结：速度公式：下落高度：下落时间落的速度在连续相等的时间（T）内的位移之差为一恒定值,即某段时间内中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度,即可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结某段位移中间位置的瞬时速度与这段位移的初、末速度的关系是： 1s 末、 2s 末、 3s 末, 瞬时速度之比为第 1s 内,第 2s 内,第 3s 内, 的位移之比为前 1s 内、前 2s 内、前 3s 内的位移之比为S1S2 S3, Sn=1 2 22 32 , n2 通过连续相同位移所用时间之比为t1t2 t3, =1：【典型例题】问题 1、留意弄清自由落体

4、运动的特点。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。例 1自由下落的物体, 在落的前的最终 1s 内下落了 25m,问此物体是从离的面多高的的方开头下落的？（ g=10m/s2）要求同学们从多角度全方位摸索此题的各种解法。解析：解法一：设下落总时间为（t1） s,运动情形如下列图由得又由 ,得 t=2s故物体下落的高度为解法二： 由位移公式, 有,而 BC 距离为即可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结得 t=2s,故解法三： 由于,h=25m由公式,得解得 t=2s可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结得 t=2s,就解法六： 平均速度,解得所以解法四：

5、由题意有依据得即解法五：依据,有又依据,有,而可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结所以,解得 t=2s,就解法七： 依据对最终 1s 而言,所以, 解法八： 依据初速度为零的匀加速直线运动的规律应有自由落体运动的物体在第1s 内的位移为,n=3 ,即第 3s 内下落 25m解法九： 运用 v-t 图象如下列图,梯形abcd 的面积的数值等于最终1s 内的位移的值可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结解得 t=2s,答案： 45m变式：考题 3：屋檐每隔肯定时间滴下一滴水,当第5 滴正欲滴下时,第1 滴刚好落到的面, 而第 3 滴与第 2 滴分别位于高 1m 的窗户的上、下

6、沿,如下列图,问：（ 1）此屋檐距的面多高？（ 2）滴水的时间间隔是多少？解析：解法一：由公式得：第 2 滴水的位移第 3 滴水的位移由题意知解得 T=0.2s就屋檐高解法二：比例法由图示可知：连续相邻水滴之间间距从上到下依次是x:2x:5x:7x由题意知：窗高为5x,就 5x=1 , x=0.2m屋檐高：由得滴水的时间间隔T 为：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结解法三：平均速度法设滴水间隔为 T,就雨滴经过窗子过程中的平均速度为据知,雨滴 2.5T 的速度由于,故有,解得 T=0.2s就答案： （ 1） 0.2s（2） 3.2m问题 2、“落尺”类问题分析：例 2如下列图,悬

7、挂的直杆AB 长为 a,在 B 以下 h 处,有一长为 b 的无底圆筒 CD , 如将悬线剪断,求：（ 1）直杆下端 B 穿过圆筒的时间是多少？（ 2）整个直杆 AB 穿过圆筒的时间是多少？解析： （1）直杆下端 B 穿过圆筒由 B 下落到 C 点（自由下落h）起到 B 下落到 D 点（自由下落h b）止由,求得由 B 下落到 C 所需时间：B 下落到 D 点所需时间：（ 2）整个直杆 AB 穿过圆筒由 B 下落到 C 点（自由下落h）起到 A 下落到 D 点（自由下落 h+a+b）为止整个直杆 AB 穿过圆筒的时间是可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（ 3）楼顶处一根直杆经过某

8、一窗户所需时间例 3如下列图,一根长为L 的直杆由 A 点静止释放,问它经过距A 点为 h 的高为 h的窗户 BC 的时间 t。解析： 由题图可知问题 3、滴水法测定重力加速度类习题分析： 原理分析：滴水法测定重力加速度g找一个自来水龙头, 反复耐心的调整阀门的大小,使水滴从阀门落下来的时间正好等于 阀门口形成一滴水的时间间隔,即使得第一滴水落的时其次滴水恰好从阀门开头下落。为了便于测量,可让水滴滴到一个倒扣过来的金属盘子上,这样水滴滴到盘子上的响声比较悦耳。阀门离盘子的距离不要太近, 太近了不简洁区分两次滴水的时间间隔,然后测出 n（ 可取 100）滴水落下的总时间T,就每滴水下落的时间为。

9、测出水滴下落的高度h,代入公式中,即可算出 g 的值。用这一方法测定的重力加速度数值是近似的,但试验方法比较奇妙而且简洁。例 4 滴水法测重力加速度的过程是这样的：让水龙头的水一滴一滴的滴在其正下方的盘子里, 调整水龙头, 使我们听到前一滴水滴到盘子上的声音时, 后一滴水恰好离开水龙头, 测出听到 n 次水击盘的总时间 t,用刻度尺量出水龙头到盘子的高度 h,即可算出重力加速度。（ 1）设人耳能区分两个声音的时间间隔为0.1s,声速为 340m/s,为能区分出水滴击盘的声音,甲同学认为水龙头距人耳的距离至少应达34m 远,乙同学认为水龙头距盘子距离至少应达 34m 远。你认为他们的看法对吗？（

10、 2）请推导出用此滴水法测定重力加速度的运算式。解析： （ 1）按试验要求,使我们听到前一滴水滴到盘子上的声音时,后一滴水恰好离开水龙头, 如忽视声音传播的时间, 就相邻两次滴水声间隔的时间即为水滴下落的时间。由可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结此可见,人耳应靠近声源, 即靠近盘子, 由,而0.1s,所以=4.9cm,即水龙头距盘子的距离至少应达4.9cm,两位同学的看法都是不正确的。（ 2）由于听到n 次水击盘声的总时间为t,就相邻两次滴水声间的时间间隔t=t/n 1) 。由,可得,这就是用滴水法测定重力加速度的运算式。答案： （1）不正确（ 2） 变式 1：调剂水龙头,让水一

11、滴滴流出,在下方放一盘子,调剂盘子高度,使一滴水滴遇到盘子时, 恰有另一滴水滴开头下落,而空中仍有一滴正在下落中的水滴,测出水龙头到盘子的距离为 h,从第一滴开头下落时计时,到第n 滴水滴落在盘子中,共用去时间t,就此时第（ n+1 ）滴水滴与盘子的距离为多少？当的的重力加速度为多少？分析与解： 设两个水滴间的时间为T,如下列图,依据自由落体运动规律可得：,所以求得： 此时第（ n+1）滴水滴与盘子的距离为,当的的重力加速度g=.变式 2：某科技馆中有一个展品, 该展品放在较暗处。有一个不断匀称滴水的龙头（刚滴出的水滴速度为零） 在平行光源的照耀下, 可以观看到一种奇妙的现象：只要耐心的缓慢调

12、剂水滴 下落的,在适当的情形下, 看到的水滴似乎都静止在各自固定的位置不动（如图中 A、B、C、D所示,右边数值的单位是 cm）。要想显现这一现象, 所用光源应为光源,滴水时间间隔必为s. 光源闪光频率为Hz （取g=10m/s 2）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结答案： 时间间隔。频闪。 总结本节内容。【模拟试题】1. 关于竖直上抛运动,以下说法正确选项（）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,加速度越来越大B. 上升时加速度小于下降时加速度C. 在最高点时,速度、加速度都为零D. 无论上升过程仍是下降过程,物体的加速度均为重力加速度2. 下面关于自由

13、落体运动的说法正确选项（）A. 物体从静止开头下落的运动叫自由落体运动B. 物体只在重力作用下从静止开头下落的运动叫做自由落体运动C. 从静止开头下落的小钢球,因受空气阻力作用,不能看成自由落体运动D. 从静止开头下落的小钢球,所受空气阻力对其运动影响很小,可以忽视,可以看成自由落体运动3. 某同学身高 1.8m,在运动会上他参与跳高竞赛,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/s4. 在高空自由释放甲物后,经过时间T 再以初速 v 0 竖直下抛乙物。在甲、乙两物体着的之前

14、,关于甲相对于乙的速度,以下说法哪项正确（）A. 越来越大B. 越来越小C. 保持不变D. 要看 T 和 v 0 的值才能打算速度变大或变小5. 一根长度肯定的绳子两端各拴一个物体, 你手拿住上面的物体在二楼阳台外侧由静止释放,两物体先后落到的面的时间差为 t1 ,如你在五楼阳台同样静止释放,两物体先后落到的面的时间差为 t2,就（ ）A. B.C.D. 无法确定6. 物体甲的质量是乙的2 倍,物体甲从 H 高处、 乙从 2H 高处同时自由落下,在它们均未着的的过程中,以下说法正确选项（）A. 下落过程中,物体甲的加速度比乙的大可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结B. 下落过程中,

15、同一时刻物体甲的速度比乙的大C. 下落 1s 后,它们的速度相等D. 各自下落 1m 时,它们的速度相等7. 甲、乙两球从同一高处相隔1s 先后自由下落,在下落过程中（）A. 两球速度始终不变B. 两球速度差越来越大C. 两球距离始终不变D. 两球距离越来越大8. 一矿井深为 125m,在井口每隔相同的时间间隔落下一小球,当第 11 个小球刚从井口开头下落时, 第 1 个小球恰好达到井底, 就相邻两个小球开头下落的时间间隔为多少,这时第9 个小球与第 7 个小球相距多少米？（g 取 10m/s2）9. 小石块 A 自塔顶自由下落 2m 时,小石块 B 从塔顶下距塔顶 8m 处自由下落, 两石块同时落的,求塔高是多少？（g 取 10m/s2）【试题答案】1、D2、BD3、B4、C5、B6、CD7、AD8、15m9、12.5m可编辑资料 - - - 欢迎下载