自由落体运动篇一:高一物理自由落体运动和竖直上抛运动自由落体运动和竖直上抛运动知识要点(一)自由落体运动 :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。 :初速度为0,只受重力。(空气阻力很小时,也可把空气阻力忽略) 121gt③vt2?2gh④v?vt⑤22 ?h?gT2,g是一个常量取/s2,粗略计算g取10m/s2。(公式)①vt?gt②h? 。因此初速度为0的匀变速直线运动的规律对自由落体运动都适用。(二)竖直上抛运动 :将物体以一定的初速度沿着竖直向上的方向抛出(不计空气阻力)的运动。 :初速度不为零且方向竖直向上,只受重力。(空气阻力很小时,也可把空气阻力忽略)。 (1)将竖直上抛运动看成是整体的匀减速直线运动。?vt?v0?gt?取竖直向上为正方向,则有:?12当vt为正时,表示物体运动方向向上,s?v0t?gt?2? 同理,当vt为负时,表示物体运动方向向下。当S为正时表示物体在抛出点上方,同理当S为负时表示物体落在抛出点下方。2v0v0所以:上升到最高点的时间:t上升?物体上升的最大高度H?g2g 2v012从上升到回到抛出点的时间由s?v0t?gt?0得:t?所以下降时间2g vt下降?0g (2)将竖直上抛运动看成前一段的匀减速直线运动和后一段的自由落体运动。(3)将竖直上抛运动看成整体的初速度方向的(竖直向上的)匀速直线运动和竖直向下的自由落体运动的合成。重难点分析(一)对自由落体运动的理解 ,同学们在学习的过程中,必须摒弃那种因受日常经验影响而形成的“重物落得快,轻物落得慢”的错误认识。 ?0、a?g的匀加速直线运动的特例,故初速度为零的匀加速直线运动的公式及匀变速运动的推论对自由落体运动都适用。 。若物体在下落过程中所受空气阻力远远小于重力(可以忽略不计),则物体的下落运动也可以看作自由落体运动(即抓主要矛盾,忽略次要因素)。(二)伽利略对自由落体运动的研究 “归谬法”否定了亚里士多德关于重物体下落快,轻物体下落慢的论断。 “自由落体运动是一种最简单的变速运动----匀变速运动”的假说。 ,不能用实验直接验证自由落体运动是匀变速运动,伽利略采用了间接验证的方法:(1)运用数学推导的方法得出初速度为零的匀变速运动应有s?t。(2)a、运用斜面实验测出小球沿光滑斜面向下的运动符合s?t,是匀变速运动。b、不同质量的小球沿同一倾角的斜面运动, 情况相同。c、不断增大斜面的倾角,得出22s的值不变,说明它们运动的2ts的值随之增大,说明小球作匀变速运动的加2t 速度随斜面倾角的增大而增大。d、伽利略将斜面实验结果外推到斜面倾角增大到90°的情况,小球自由下落,认为小球仍会保持匀变速运动的性质。伽利略对自由落体运动的研究,开创了研究自然规律的科学方法----抽象思维、数学推导和科学实验相结合,这种方法至今仍为科学研究的重要方法之一。(三)有关竖直上抛运动 ,所以上升阶段和下降阶段的加速度可以视为逆过程,上升阶段和下降阶段具有对称性,此时必有如下规律: (1)物体上升到最高点所用时间与物体从最高点落回到原抛出点所用的时间相等:t上?t下? 2v0。vo。g(2)物体从抛出点开始到再次落回抛出点所用的时间为上升时间或下降时间的2倍:t? ∴AB:AC?t2:(1?2)2t2 AB:AC?1:9AB:BC?1:8 22AB:AD?t:36t?1:36AB:CD?1:27 ∴AB:BC:CD?1:8:27∴选D [例2]如图所示,长l?米的中空圆筒B竖直立在地面上,在它正上方悬挂在一长l?1m的细杆A,A上端距B下端10米,在剪断A悬线的同时,B以v0?20m/s的速度向上抛出,设B筒在空中运动时始终保持竖直状态,且不与A相碰,求A与B在空中相遇的时间。解析:处理自由落体和竖直上抛运动相遇的最好的办法是以自由落体为参照系即将A看作是不动的物体。物体B做竖直上抛运动可看作是向上的匀速直线运动的同时与自由落体运动的合成,若以自由落体为参照系,则B即以v0向上匀速,题目中要求A与B在空中相遇的时间,即从A的下表面与B的上表面接触开始计时,到A的上表面与B的下表面接触结束的这段时间,∴t? 2l2秒?秒。?v020 模拟试题 ,以下说法正确的是()
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