4自由落体运动[学习目标]1.知道物体做自由落体运动的条件,知道自由落体加速度的大小和方向.2.掌握自由落体运动规律,并能解决相关实际问题.3.会通过实验探究自由落体运动的规律,测量自由落体加速度.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.2.物体的下落可看作自由落体运动的条件:空气阻力的作用比较小,可以忽略.二、自由落体加速度1.定义:在同一地点,一切物体自由下落的加速度都相同,这个加速度叫作自由落体加速度,也叫作重力加速度,通常用g表示.2.方向:竖直向下.3.大小(1)在地球表面,g值随纬度的增大而逐渐增大.(2)一般取值:g=9.8m/s2或g=10m/s2.三、自由落体运动的规律1.自由落体运动的性质:自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动.2.匀变速直线运动的基本公式及其推论都适用于自由落体运动.3.自由落体运动的速度、位移与时间的关系式:v=gt,x=gt2.1.判断下列说法的正误.(1)重的物体总是比轻的物体下落得快.(×)(2)在空气中由静止释放的物体都做自由落体运动.(×)(3)物体只在重力作用下的运动是自由落体运动.(×)(4)自由落体加速度的方向垂直地面向下.(×)2.质量为2m的物体A从高h处自由下落,质量为m的物体B从高h处自由下落,不计空气阻力,则A、B两物体下落的加速度之比为;下落时间之比为tA∶tB=;落地前瞬间的速度之比vA∶vB=.答案1∶12∶12∶1一、自由落体运动与自由落体加速度导学探究如图1所示,在有空气的玻璃管中,金属片比羽毛下落得快,在抽掉空气的玻璃管中,金属片和羽毛下落快慢相同.图1(1)为什么物体下落快慢相同?(2)空气中的落体运动在什么条件下可看作自由落体运动?答案(1)因为没有空气阻力(2)空气的阻力作用可以忽略知识深化1.自由落体运动(1)自由落体运动是初速度v0=0、加速度a=g的匀加速直线运动,是匀变速直线运动的一个特例.(2)自由落体是一种理想化模型,这种模型忽略了次要因素——空气阻力,突出了主要因素——重力.(3)运动图像:自由落体运动的v-t图像(如图2)是一条过原点的倾斜直线,斜率k=g.图22.自由落体加速度(重力加速度)(1)方向:总是竖直向下,但不一定垂直地面;(2)大小:①在同一地点,重力加速度都相同.②地球上纬度不同的地点重力加速度不同,其大小随纬度的增加而增大,赤道上最小,两极处最大,但各处的重力加速度都接近9.8m/s2,一般计算中g取9.8m/s2或10m/s2.(多选)下列说法正确的是()A.初速度为零、加速度竖直向下的匀加速直线运动是自由落体运动B.仅在重力作用下的运动叫作自由落体运动C.物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫作自由落体运动D.当空气阻力可以忽略不计时,物体由静止开始自由下落的运动可视为自由落体运动答案CD解析自由落体运动是物体只在重力作用下由静止开始下落的运动,选项A、B错误,C正确.当空气阻力比较小,可以忽略不计时,物体由静止开始自由下落的运动可视为自由落体运动,选项D正确.针对训练1(多选)关于自由落体加速度,下列说法正确的是()A.物体的质量越大,下落时加速度就越大B.在同一高度同时由静止释放一大一小两个金属球,二者同时着地,说明二者运动的加速度相同,这个加速度就是当地的自由落体加速度C.北京的自由落体加速度为9.8m/s2,说明在北京做自由落体运动的物体每经过1s速度增加9.8m/sD.北京和深圳的自由落体加速度方向都竖直向下答案BCD解析自由落体运动是忽略空气阻力的运动,无论质量大小,下落时加速度都是g,选项A错误;在同一高度释放的金属球受到的空气阻力远小于小球的重力,金属球做自由落体运动,故球运动的加速度为当地自由落体加速度,选项B正确;加速度等于单位时间内速度的变化量,当地自由落体加速度为9.8m/s2,则物体在该处自由下落的过程中,每秒速度都增加9.8m/s,选项C正确;地球表面各处的自由落体加速度值大小略有差别,其方向均竖直向下,选项D正确.二、自由落体运动的规律1.自由落体运动的基本公式匀变速直线运动规律――→自由落体运动规律――→2.匀变速直线运动的一切推论公式,如速度位移公式、平均速度公式、位移差公式、初速度为零的匀变速直线运动的比例...