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1、1.5 自由落体运动 大丰职教中心冯小芳 一、自由落体运动 1. 定义：物体只在重力作用下，从静止开始下落的运 动叫自由落体运动. 2. 性质：初速度为零的匀加速直线运动. 二、自由落体运动的加速度 1. 同一地点任何物体的自由落体加速度都相同，这个 加速度叫做自由落体加速度，也叫做重力加速度. 2. 方向：竖直向下（与G相同） 3. 大小：随纬度增大而增加，一般计算取g=9.8m/s2 或g=10m/s2 基础回扣 三、自由落体运动的运动规律 x x x 探究一：自由落体运动的应用 测高度 【做一做】：如何 测量悬崖、峡谷的 高度? 器材： 方案： 测反应 时间 探究二：自由落体运动的应用
2、【做一做】： 测定反应时间 的小实验 器材： 方案： 探究三：自由落体运动的应用 估算相机的曝光时间估算相机的曝光时间 【做一做】：估算相机的曝光时间估算相机的曝光时间 已知每块砖的平均厚度已知每块砖的平均厚度d d，拍摄到拍摄到 的石子位置的石子位置 A A 距石子下落点竖直距距石子下落点竖直距 离为离为H H，如何估算该如何估算该照相机的曝光照相机的曝光 时间时间。( (AB AB 的距离可以近似为的距离可以近似为2 2d d ) ) 方法：方法： 自由落体运动规律的应用 【例1】:为了测出井口到水面的深度，让一个小石块从井口落 下，经过2s后听到石块落到水里的声音。求井口到水面的大约 深
3、度?（不考虑声音传播所用的时间，取g=10m/s2) 解：设井口到水面的深度为h h=gt2/2 =20m 思考:我们计算的结果比实际深度是偏大偏小? 偏大 【例2】:在汶川大地震中，一架直升飞 机在灾区某地上空做定点空投救灾物资， 已知每隔1秒释放一包物资,当第1包物资刚 着地时,第五包刚好离开机舱开始下落。 （g=10m/s2) 求: (1)直升飞机距离地面的高度？ (2)第一包与第二包之间的距离？ 解:(1)直升飞机高度： (2)第一包下落高度： 第二包下落高度： 第一二包之间距离： 【例3】:自由下落的物体，在落地前的最后1 s 内下落了25 m ， 问此物体是从离地多高处开始下落的？
4、（g = 10m/s2 ) 【例4】:从某一高塔自由落下一石子，落地前最后一 秒下落的高度为塔高的7/16，求塔高? （g = 10m/s2 ) v 2- v 02 =2ax 分析：石子的下落可以近似看作自由落体 运动，因此可以用自由落体运动的规律来求 解本问题 解题思路? V-t图象 解法一：设石下落的总时间为t，塔高为H， 则下落距离为塔高的9/16时经过时间（t-1） ，根据自由落体运动的位移公式： 解、两式得：t=4s H=80m H = gt2 【例4】:从某一高塔自由落下一石子，落地前最后一 秒下落的高度为塔高的7/16，求塔高? （g = 10m/s2 ) 解法二：设石子落地前最
5、后一秒的 初速度为V， 则落体瞬间的速度为V+gt 根据推论：V2-V02=2ax 有： (V+gt)2-V2 = 2g H (V+gt)2 = 2gH 解、得：V=30m/s，H=80m 【例4】:从某一高塔自由落下一石子，落地前最后一 秒下落的高度为塔高的7/16，求塔高? （g = 10m/s2 ) 解法三：画出物体做自由落体运动的 图象，如图所示，三角形OMN的面积表面 石子在前t-1秒内下降的高度。大三角形 的面积表示塔高。根据面积比等于相似 比的平方，应有： 得 t=4s 再根据：H= gt2 得： H=80m M 【例4】:从某一高塔自由落下一石子，落地前最后一 秒下落的高度为塔
6、高的7/16，求塔高? （g = 10m/s2 ) 【例5】:向上抛出的物体,其上升过程可看作加速度 为g的匀减速运动;下降过程可看作自由落体运动.从 某点竖直向上抛出一小球,小球经过6s落回抛出点, 试求其上升过程的最后1s经过的位移和下落过程最 后1s经过的位移? 课堂小结 课后作业 再 见 例2有A、B两个小球，在不同高度上做 自由落体运动，A球下落1 s后，B球开始 下落，两球同时落到地面。已知B球离地 面高度为15m，问A球从多高处下落？g 取10m/s2。 解：设A球下落的高度为hA,下落的时间为 t,B球下落高度为hB,下落时间为t-1s,由自 由落体运动规律可得： hA=gt2
7、/2 hB=g(t-1)2 将数据代入 联立解得：hA=37.32m 所以A球从37.32m高处下落。 例题:左侧这则简报 (1991年5月11日北京 晚报),报道了一位青 年奋勇接住一个从15层 高楼窗口跌出的孩子的 动人事迹.设每层的高 度是2.8m,这位青年从 他所在的地方冲到楼下 需要的时间是1.3s,请你 估算一下,他要接住孩 子,至多允许他有多长 的反应时间. 检 验 猜 想 根据频闪照片 记录的各时刻 小球位置，可 直接判定轨迹 为直线 根据小球在不同 时间里下落的位 移的规律可判定 是否是匀变速直 线运动 用给出的自由落体运动 的频闪照相图片( 频闪时 间间隔为1/20 s )