高考物理三轮冲刺导学案自由落体运动问题含解析
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2023-07-23 14:05:01
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三轮冲刺导学案---自由落体运动问题 <br />考点剖析 <br />一、自由落体运动 <br />1.影响落体运动快慢的因素是空气阻力.忽略空气阻力时,只在重力作用下轻重不同的物体下落快慢相同。 <br />2.物体只在重力作用下从静止开始下落的运动,叫做自由落体运动。 <br />二、自由落体运动规律 <br />1.自由落体的加速度 <br />(1)定义:在同一地点,一切物体做自由落体运动的加速度都相同,这个加速度叫做自由落体加速度,也叫做重力加速度,通常用g表示。 <br />(2)方向:总是竖直向下的。 <br />(3)大小:在地球上不同的地方,g的大小是不同的,一般的计算中可以取g=9.8 m/s2。 <br />或g=10 m/s2。如果没有特别的说明,都按g=9.8 m/s2进行计算。 <br />2.自由落体运动的实质是初速度v0=0,加速度a=g的匀变速直线运动。 <br />3.自由落体运动的公式:v=gt,h=gt2,v2=2gh。 <br />三、自由落体运动解题的一般步骤 <br />1.审题,弄清题意,确定物体所做的运动是否为自由落体运动; <br />2.明确已知的物理量和带球的物理量; <br /> <br />3.规定正方向,一般取竖直向下的方向为正方向,确定已知物理量的正负号; <br />4.选择恰当的规律求解。 <br />典例精析 <br />1、某同学站在一平房边观察从屋檐边滴下的水滴,发现屋檐边滴水是等时的,且第5滴正欲滴下时,第1滴刚好到达地面;第2滴和第3滴水刚好位于窗户的下沿和上沿,他测得窗户上、下沿的高度差为1 m,由此求屋檐离地面的高度。 <br />【答案】3.2 m <br />【解析】 解法一(基本规律求解)设屋檐离地面高为x,滴水时间间隔为T <br />由x=gt2得第2滴水的位移为x2=g(3T)2 <br />第3滴水的位移为x3=g(2T)2 <br />又因为x2–x3=1 m <br />联立解得T=0.2 s <br />屋檐高x=g(4T)2=3.2 m <br />解法二(比例法求解) <br />作出如图所示的示意图。 <br />5滴水滴的位置等效为一滴水做自由落体运动连续相等时间内的位置。图中自上而下相邻点之间的距离比为1∶3∶5∶7,因点“3”、“2”间距为1 m,可知屋檐离地面高度为×(1+3+5+7) m=3.2 m <br /> <br />考点:本题考查自由落体运动,初速度为零的匀变速直线运动的推论 <br />点拨:解决本题的关键知道自由落体运动是初速度为0,加速度为g的匀加速的直线运动。也可以通过初速度为零的匀加速直线运动的推论,在相等时间间隔内的位移关系,求出下落的高度。 <br />2、小球从空中自由下落,与水平地面相碰后弹到空中某一高度,其速度—时间图象如图所示,则由图可知(g取10 m/s2) <br />A.小球下落的高度2.5 m <br />B.小球在从开始下落0.8 s内的平均速度大小是4 m/s,方向竖直向下 <br />C.小球在从开始下落0.8 s内的位移为0.8 m,方向竖直向下 <br />D.小球在从开始下落0.5 s内和后0.3 s内加速度大小相等,方向相同 <br />【答案】CD <br />【解析】据题意,小球经过0.5 s落到地上,则下落高度为,故A错误;反弹后距离地面的高度为,总的平均速度为 ,方向向下,故B错误,C正确;由于小球运动过程中,只受到重力,则加速度大小相等、方向一致。故D正确。 <br />考点:自由落体运动规律、平均速度 <br />点拨:解本题的关键是理解自由落体运动的速度图象。 <br />对点训练 <br /> <br />1.下列关于自由落体运动的说法中正确的是 <br />A.只在重力作用下的运动必定是自由落体运动 <br />B.在匀速运动的火车的窗口上释放一个小球,则小球的运动一定是自由落体运动 <br />C.自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动 <br />D.自由落体运动是一种加速度恒定的运动 <br />【答案】CD <br />【解析】自由落体运动的特点是:只在重力作用下,初速度为零的匀加速度直线运动,AB错误,CD 正确。 <br />2.科技馆中的一个展品如图所示,在较暗处有一个不断均匀滴水的水龙头,在一种特殊的间歇闪光灯的照射下,若调节间歇闪光时间间隔正好与水滴从A下落到B的时间相同,可以看到一种奇特的现象,水滴似乎不再下落,而是像固定在图中的A、B、C、D四个位置不动,对出现的这种现象,下列描述正确的是(g=10 m/s2) <br />A.水滴在下落过程中通过相邻两点间的时间满足tAB<tBC<tCD <br />B.间歇发光的间隔时间是s <br />C.水滴在相邻两点间的位移之比为xAB:xBC:xCD=1:3:5 <br />D.水滴在各点速度之比为vB:vC:vD=1:4:9 <br />【答案】BC <br />【解析】光源间歇发光,...