20xx滬科版高中物理必修一22自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律-資料下載頁
2024-11-17 09:23本頁面
【導(dǎo)讀】第2課時(shí)自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。有一種“傻瓜”照相機(jī)，其光圈(進(jìn)光?？讖?隨被拍攝的亮度自動(dòng)調(diào)節(jié)，而快門(. 曝光時(shí)間)是固定不變的．為估測(cè)該照相。機(jī)的曝光時(shí)間，實(shí)驗(yàn)者從某磚墻前的高。處使一個(gè)石子自由落下，拍攝石子在空。中的照片如右圖所示．由于石子的運(yùn)動(dòng)。，它在照片上留下了一條模糊的徑跡.已知每塊磚的平均厚度為6. 石子位置A距石子初始位置的豎直距離約。結(jié)合以上情景，談?wù)勀芊窆浪氵@個(gè)照相。動(dòng)，叫做自由落體運(yùn)動(dòng)．。3．在有空氣的空間，如果________的作用比較。小，可以忽略，物體的下落可以近似看作自由落體。初速度為零的勻加速直線。1．關(guān)于自由落體運(yùn)動(dòng)，下列說法中正確的是。A．物體豎直向下的運(yùn)動(dòng)一定是自由落體運(yùn)動(dòng)。時(shí)，物體自由下落可視為自由落體運(yùn)動(dòng)。2．在忽略空氣阻力的情況下，讓一輕一重的兩。塊石塊從同一高度同時(shí)自由下落，則關(guān)于兩塊石塊。開始做自由落體運(yùn)動(dòng)，若甲的質(zhì)量是乙的4倍，則下。度不變，與物體的輕、重?zé)o關(guān)．根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)
【正文】 一礦井深為 125 m，在井口每隔一定時(shí)間自由下落一個(gè)小球．當(dāng)?shù)?11個(gè)小球剛從井口開始下落時(shí)，第 1個(gè)小球恰好到達(dá)井底，則相鄰小球開始下落的時(shí)間間隔為多少？這時(shí)第 3個(gè)小球和第 5個(gè)小球相距多遠(yuǎn)？ (g取 10 m/s2) 解析 ：設(shè)相鄰小球開始下落的時(shí)間間隔為 T，則第 1個(gè)小球從井口落至井底的時(shí)間 t＝ 10 T 由題意知 h ＝12gt 2 ＝12g (10 T ) 2 T ＝ 2 h100 g＝ 2 125100 10 s ＝ s. 要求此時(shí)第 3個(gè)小球和第 5個(gè)小球的間距，可采用下面的方法． 解法一： 由第 3 個(gè)小球下落時(shí)間 t 3 ＝ 8 T ，第 5個(gè)小球下落時(shí)間 t 5 ＝ 6 T ， h ＝12gt2，得 h 3 ＝12gt 32， h 5 ＝12gt 52 Δ h ＝ h 3 － h 5 ＝12gt 32－12gt 52＝12g ( t 32－ t 52) ＝12 10 28 2 m ＝ 35 m. 解法二 ：由第 3個(gè)小球和第 5個(gè)小球的下落時(shí)間 t3＝ 8T， t5＝ 6T知此時(shí)兩球的瞬時(shí)速度分別為 v3＝ gt3＝ 10 8 m/s＝ 40 m/s v5＝ gt5＝ 10 6 m/s＝ 30 m/s 根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)公式 vt2－ v02＝ 2as得 Δ h ＝ v 3 2 － v 5 22 g ＝40 2 － 30 22 10 m ＝ 35 m. 解法三 ：由第 4個(gè)小球下落時(shí)間 t4＝ 7T，得到此時(shí)第 4個(gè)小球的瞬時(shí)速度 v4＝ gt4＝ g7 T＝ 10 7 m/s＝ 35 m/s因?yàn)樽鰟蜃兯僦本€運(yùn)動(dòng)的物體在某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，所以此時(shí)第 3個(gè)小球至第 5個(gè)小球這段時(shí)間內(nèi)的平均速度＝v4＝ 35 m/s 這段時(shí)間內(nèi)兩球間距離 Δ h ＝ v 2 T ＝ 35 2 m ＝ 35 m. 解法四 ：利用初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律． 從時(shí)間 t＝ 0開始，在連續(xù)相等的時(shí)間內(nèi)位移之比等于以 1開始的連續(xù)奇數(shù)比．從第 11個(gè)小球下落開始計(jì)時(shí)，經(jīng) T， 2T， ……9 T,10T后它將依次到達(dá)第 10個(gè)、第 9個(gè)、 …… 、第 2個(gè)、第 1個(gè)小球的位置，各個(gè)位置之間的位移之比為 1∶ 3∶ 5∶ …… ∶ 17∶ 19，所以這時(shí)第 3個(gè)小球和第 5個(gè)小球間距離 答案 ： s 35 m Δ h ＝ 13 ＋ 151 ＋ 3 ＋ 5 ＋ ?? ＋ 17 ＋ 19 h ＝ 28100 125 m ＝ 35 m. 題后反思 ： 圖仍是幫助解題的有利工具． 2．對(duì)于間隔相同時(shí)間釋放物體的運(yùn)動(dòng)，可以等效為一個(gè)物體的自由落體運(yùn)動(dòng)來處理． 3．初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的公式和推論同樣適用于自由落體運(yùn)動(dòng)，靈活應(yīng)用可簡化求解問題． 從一高塔上釋放一個(gè)小鐵球，經(jīng)過 1 s再從同一地點(diǎn)釋放另一個(gè)小鐵球，不計(jì)空氣阻力，則在兩球落地之前 ( ) A．兩球之間的距離保持不變，速度之差保持不變 B．兩球之間的距離不斷增大，速度之差保持不變 C．兩球之間的距離不斷增大，速度之差也越來越大 D．兩球之間的距離不斷減小，速度之差也越來越小 解析 ： 答案 ： B 【 例 5】 如圖 2－ 2－ 6所示，一名跳水運(yùn)動(dòng)員從高出水面 10 m的跳臺(tái)向上躍起，舉雙臂直體離開臺(tái)面，重心 (此時(shí)其重心位于從手到腳全長的中點(diǎn) )升高 m達(dá)到最高點(diǎn)．落水時(shí)身體豎直，手先入水 (在此過程中運(yùn)動(dòng)員水平方向的運(yùn)動(dòng)忽略不計(jì) )，從離開跳臺(tái)到手觸水面，他可用于完成空中動(dòng)作的時(shí)間是多長？ (不計(jì)重力， g取 10 m/s2) 綜合 拓展 提高 圖 2－ 2－ 6 解析： 解析： 把運(yùn)動(dòng)員看成一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，把上升階段看成自由落體運(yùn)動(dòng)的逆運(yùn)動(dòng)，根據(jù)對(duì)稱性原理，運(yùn)動(dòng)員上升的時(shí)間 t 1 等于做自由落體運(yùn)動(dòng)下落 m 所用的時(shí)間， t 1 ＝2 x 1g＝2 10s ＝ s. 答案 ： s 下降過程，自由落體， t 2 ＝ 2 x 2g＝ 2 10s ≈ s 從離開跳臺(tái)到手觸水面，運(yùn)動(dòng)員可用于完成空中動(dòng)作的時(shí)間 t ＝ t 1 ＋ t 2 ＝ s.
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