1、 1 课程目标： 熟练掌握自由落体运动 掌握并熟练应用匀变速直线运动规律 掌握匀变速直线运动高考题应对方法 知识点睛： 自由落体 定义：物体只在重力作用下由静止开始的下落运动 说明： 初速度为零的匀变速直线运动 加速度a=g=9.8m/s2 常用公式： vv gt t g 21 22 hh gt t g 1 12 2h vt v v 2222vgh v hg 匀变速直线运动相关规律： 等t规律： V0=0，物体在 t、2t、3t、4t、nt 所对应的位移分别为 x1、x2、x3、x4、xn，则x1:x2:x3:x4:xn=1:4:9:16:n2 V0=0，物体在连续相等的时间 t 所对应的位移
2、分别为 x1、x2、x3、x4、xn，则x1:x2:x3:x4:xn=1:3:5:7:(2n-1) 匀变速直线运动中，一段位移的中点时刻的速度等于整段位移的平均速度，2 ttxv v 总总等x规律： V0=0，物体在 x、2x、3x、4x、nx 所对应的时间分别为 t1、t2、t3、t4、tn，则1 2 3 4 n: : : : 1: 2: 3:2: nt t t t t : ： V0=0，物体在连续相等的位移所对应的时间分别为 t1、t2、t3、t4、tn，则1 2 3 4 n: : : : 1:( 2 1):( 3 2):(2 3): n 1)t t t t t n : ：( 匀变速直线运
3、动中，一段位移的中点位移的速度为2 202 2txv vv 匀变速直线运动(下) 2 打点计时器： 类别 电磁打点计时器 电火花打点计时器 图片 构造 原理 当给电磁打点计时器的线圈通上 6v交流电后，线圈产生交变磁场，使线圈中的振片被磁化，振动片的一端位于永久磁铁的磁场中。由于振动片的磁极随着电流方向的改变而不断变化，在永久磁铁的磁场作用下，振动片将上下振动，由于交流电的方向每个周期要变化两次，因此振片被磁化后的磁极要发生变化，永久磁铁对它的作用力的方向也要发生变化，而振动片的一端装有打点针，当纸带从针尖下通过时，便打上一系列点，相邻点之间对应的时间为0.02秒。 电火花打点计时器是利用火花
4、放电使墨粉被吸附在纸带上而显现出点迹的一种计时仪器. （带电物体可以吸引轻小物体） 参数 工作电压：4v6v 周期：T=0.02s 频率：f=50Hz 工作电压：220v 周期：T=0.02s 频率：f=50Hz 思考：根据两种打点计时器的工作原理分析，哪一种打点计时器误差更小？ 电磁打点计时器是通过电磁感应使振针做受迫振动，在振动过程中振针通过复写纸在纸带上打点。 电火花打点计时器是通过高压放电后将碳末吸附在纸带上得到点迹。 因为电磁打点计时器打点时振针与纸带存在摩擦阻力，而电火花打点计时器摩擦阻力较小，所以电磁打点计时器对实验可能引起较大的误差 3 打点计时器的作用： 测时间（电源频率50
5、Hz，每隔_秒打一个点） 测位移 研究纸带研究物体的运动情况 总结：记录物体运动的“时-空”信息 操作过程： 固定计时器 穿纸带 启动电源、拉纸带、随后立即关闭电源 利用打点计时器研究物体的运动： 求某段位移的平均速度 2 1AB X X XVt T ，5 4 VDE X X XVt T 求某点的瞬时速度 4 例题： 自由落体运动 例1伽利略以前的学者认为：物体越重，下落得越快伽利略等一些物理学家否定了这种看法 (1)在一高塔顶端同时释放一片羽毛和一个玻璃球，玻璃球先于羽毛到达地面，这主要是因为( ) A.它们的材料不同 B.它们的密度不同 C.它们的重量不同 D.它们受到的空气阻力不同 (2
6、)在此高塔顶端同时释放大小相同的实心铁球和空心铁球，下列说法中正确的是( ) 它们受到的空气阻力不同 它们的加速度相同 它们落地的速度不同 它们下落的时间相同 A. B. C. D 例2关于自由落体运动，下列说法中正确的是( ) A.自由落体运动是一种匀速直线运动 B.物体刚下落时，速度和加速度都为零 C.物体在下落的过程中，每秒速度的增加量都相同 D.物体的质量越大，下落时加速度就越大 例3从离地面500m的空中自由落下一小球，g取l0m/s2，求小球： 经过多长时间落到地面? 自开始下落时计时，在第1s内的位移、最后1s内的位移 下落时间为总时间的一半时的位移 例 4 屋檐每隔一定时间滴下
7、一滴水，当第 5 滴正欲滴下时，第 1 滴刚好落到地面，而第 3滴与第2滴分别位于高1m的窗子的上、下沿，如图10-2所示，问： 此屋檐离地面多高? 滴水的时间间隔是多少?(g取1Oms2) 5 匀变速直线运动相关规律&打点计时器 例5一同学在使用打点计时器时，纸带上点不是圆点而是一些短线，这可能的原因是（ ） A接在直流电源上 B电源电压不稳 C电源频率不稳 D打点针压得过紧 例6通过打点计时器得到的一条纸带上的点子不均匀,下列判断正确的是（ ） A点子密集的地方物体的运动速度比较大 B点子密集的地方物体的运动速度比较小 C点子不均匀说明物体可能在做变速运动 D点子不均匀说明打点计时器可能有
8、故障 进阶训练 例7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地滴在其正下方的盘子里，调整水龙头，让前一滴滴到盘子里听到声音时，后一滴恰离开水龙头，测出n次听到水击盘声的总时间为 t，用刻度尺量出水龙头到盘子的高度差为 x，即可算出重力加速度，设人耳能区别两个声音的时间间隔为0.1s，声速为340m/s，则( ) A.水龙头距人耳的距离至少为34m B.水龙头距盘子的距离至少为34m C.重力加速度的计算式为 D.重力加速度的计算式为 例8利用水滴下落可以测量重力加速度g，调节水龙头，让水一滴一滴地流出在水龙头的正下方放一盘子，调整盘子的高度，使一滴水碰到盘子时，恰好有另一滴水从水
9、龙头开始下落，而空中还有两个正在下落的水滴测出水龙头滴水处到盘子的高度为 x(m)，再用秒表测量时间，从第一滴水离开水龙头开始，到第 N 滴水落至盘中，共用去时间为T(s)当第一滴水落到盘中时，第二滴水离盘子的高度为 m，重力加速度 g m/s2 例9已知O、A、B、C为同一直线上的四点.AB间的距离为l1，BC间的距离为l2，一物体自O点由静止出发,沿此直线做匀加速运动,依次经过A、B、C三点,已知物体通过AB段与BC段所用的时间相等.求O与A的距离. 222txn22)1(2tnx 6 例10一列客车以v1的速度前进，司机发现前面同一轨道上有一列货车正以v2(v2v1)的速度同向匀速前进，
10、货车车尾距客车的距离为 S。客车立即紧急刹车，刹车加速度大小为a=(v1-v2)2/4s为避免相撞货车必须同时加速行驶，货车的加速度应满足的条件? 课后练习： 自由落体： 练1关于自由落体运动，下列说法中正确的是( ) A. 物体竖直向下的运动就是自由落体运动 B.加速度等于重力加速度的运动就是自由落体运动 C不同质量的物体运动规律相同 D.位移与时间成反比 练2水滴从屋檐自由落下，经过高为18m的窗户历时02s，若不计空气阻力，g取1Om/s2，则屋檐离窗顶有多高? 练3为了测定反应时间，甲同学用两个手指捏住直尺顶端，乙同学用一只手在直尺下部做握住直尺的准备，但手的任何部位都不要碰到直尺，记
11、下这时手指在直尺上的位置为25.86cm.当看到甲同学放开手时，乙同学立即握住直尺，这时手指在直尺上的位置为6.26cm，请你根据自由落体运动的知识，算出乙同学的反应时间 7 匀变速直线运动相关规律&打点计时器 练4四个小球在离地面不同高度同时从静止释放，不计空气阻力，从开始运动时刻起每隔相等的时间间隔，小球依次碰到地面，下列各图中，能反映刚开始运动时各小球相对地面的位置的是（ ） 练5为了求出塔的高度，如果让一石子从塔顶自由下落，那么除了要知道重力加速度外，还应知道的量可以是( ) A. 石子落地时的速度 B. 最后一秒钟石子的位移 C. 任意一秒钟石子的位移 D. 最后一秒钟内石子速度的增
12、量 练6在你练习使用打点计时器时，小车拖动纸带并在上面打下一系列的小点，根据你所打出纸带，在判断纸带表示的运动是匀速直线运动还是变速直线运动时（ ） A应通过测量纸带表示的运动的全程来判断？ B必须通过计算任意两点间的平均速度来判断 C必须通过计算全程的平均速度来计算 D 可以通过测量每相邻两点间的距离,看其是否相同来判断 练7运动的物体带动纸带被打点计时器打上一系列的点,这些点的距离不一定相等,但这些点能说明 （ ） A运动物体在一段时间内的位移 B运动物体在一段时间内的运动快慢 C运动物体在某时刻的位置 D运动物体的运动性质 进阶训练 练8（11安徽）一物体做匀加速直线运动，通过一段位移x
13、所用的时间为t1，紧接着通过下一段位移x所用时间为t2.则物体运动的加速度为( ) A B C D 练9（09海南）甲乙两车在一平直道路上同向运动，其 图像如图所示，图中 和的面积分别为 和 .初始时，甲车在乙车前方 处 A若 ，两车不会相遇 B若 ，两车相遇2次 C若 ，两车相遇1次 D若 ，两车相遇1次 1 21 2 1 22 ( )( )x t ttt t t 1 21 2 1 2( )( )x t ttt t t 1 21 2 1 22 ( )( )x t ttt t t 1 21 2 1 2( )( )x t ttt t t v t OPQOQT 1s 2s 2 1s s 0s0 1 2s s s 0 1s s0 1s s 0 2s s8 【练习题答案】 练1. C 练2. 【解析】经过窗户的中点时刻的速度29m/st hv v t 1= 8m/s2v v at 上 2=3.2m2gvh 上 练3. 【解析】 2 2(0.2586 0.0626) 0.29.8ht sg 练4. C 练5. ABC 练6. D 练7. ABCD 练8. A 练9. ABC
