1、2.1 探究自由落体运动 学案（粤教版必修1）新知预习 A、B两个物体（mAmB）分别由同一高度下落，假如重的物体比轻的物体下落得快，那么，当把两个物体捆在一起时mC=mAmB，因为新组成的物体比上述两个物体中的任一个都重,从而下落的应_.然而，A物体下落得快，受到一个下落得慢的物体B的作用，结果就像一个大人拉着小孩向前跑，比单独大人跑_，比小孩单独跑_一样，它们的共同速度应介于A、B两物体之间即_.两种分析结果是矛盾的，所以_这个结论是错误的. 物体_作用下，从_开始下落的运动叫做自由落体运动.知识回顾 亚里士多德忽略了空气阻力对运动物体的影响，从而得出错误的结论：“重物体比轻物体下落得快”
2、. 伽利略用归谬法巧妙地否定了亚里士多德的观点，并通过实验得出结论：重物体不比轻物体下落得快.疏导引导一、重物体不比轻物体下落得快 物体下落过程中的运动情况与物体所受的重力无关，石头明显比树叶下落得快，硬币比展开的纸片下落得快，那是因为它们受到的空气阻力与自身重力的比例是不一样的.在下一章会具体分析这个原因.案例1 在忽略空气阻力的条件下，让一轻一重的两块石块由静止从不同高度同时自由落下，则（ ）A.一定是重的下落得快，先落地B.在它们下落过程中的任意时刻，它们一定具有相同的速度C.在整个下落过程中，从比较高处下落的石块具有的平均速度和位移都大D.它们从静止开始下落相同的高度或相同的时间具有相
3、同的速度【剖析】 当忽略空气阻力时，物体下落快慢是相同的，与它们的重力无关，所以选项A是错误的.物体下落快慢相同，那么从开始下落经相同时间后它们的速度也应该是相同的，所以B是正确的.在较低处下落的石块落地之前，它们每一时刻的速度都是相同的，所以D是正确的，并且，在这个过程中它们的平均速度也是相同的.而它落地之后，另一块的速度越来越大，所以那块从较高处下落的石块具有的平均速度较大，即C是正确的.【答案】BCD【规律小结】 如何比较物体下落快慢呢？由可知,如果有相同的位移或相同的时间时就可以用平均速度来比较快慢，为了在实验中更直观地观察现象，在比较物体运动快慢的实验中多数采取从相同高度下落.二、什
4、么是自由落体运动. 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. 自由落体运动是一种理想运动，在实际问题中有空气时，物体的密度不太小，速度不太大，即空气阻力相对重力可以忽略不计，就可以近似看成是自由落体运动.三、利用打点计时器或频闪照片记录自由落体运动的轨迹 打点计时器与频闪照片的原理都是记录物体运动过程中，经过相同时间的位置的变化.案例2 利用打点计时器记录重物下落轨迹的实验中，已知打点计时器所用电源的频率为50 Hz，实验中得到一条理想纸带，（如图2-1-1）把第1个点记作O，把后面依次数到第10个点定为A，并连续取4个点A、B、C、D作为测量的点，经测量知道A、B、C、D各
5、点到O点的距离分别是19.50 cm,23.60 cm,28.00 cm,32.90 cm.试根据所给的数据判断位移随时间的变化规律.图2-1-1【剖析】根据题意：tA=0.0210 s=0.2 s,sa=0.195 0 mtB=0.0211 s=0.22 s,sB=0.236 0 mtC=0.0212 s=0.24 s,sc=0.280 0 mtD=0.0213 s=0.26 s,sD=0.329 0 m从以上计算结果可以看出位移与时间的平方在误差允许的范围内成比例.【答案】st2【规律小结】 若某点的速度等于相邻的两点间的平均速度，那么根据以上数据利用图象法描绘出自由落体运动速度随时间变化
6、的规律如图2-1-2(选竖直向下方向为正).图2-1-2活学巧用1.下列说法正确的是（ ）A.将一枚硬币和一张纸片从同一高度自由下落，纸片下落得慢是因为纸片太轻B.将两张同样的纸，一张水平一张竖直同时下落，结果竖直的那张纸下落得快，说明物体下落快慢与物体重力无关C.真空管中的羽毛和金属片会同时落下是因为金属片比较小,可能与羽毛的重力差不多D.越重的物体下落得越快，说明物体下落的时间与重力成反比思路解析：一枚硬币和一张纸片从同一高度自由下落，纸片下落得慢是因为它受到的空气阻力相对它的重力比硬币大，A错.两张同样的纸，重力相同，下落快慢却不同，说明物体下落快慢与物体重力无关,B对.真空管中没有空气
7、阻力，不管重力大还是小，下落快慢都相同，C错.在生活中常常见到越重的物体下落得越快是因为它所受的阻力相对重力比较小，所以D错.答案：B2.下列物体可以看作自由落体的是（ ）A在忽略空气阻力时，从空中飞行的飞机上释放的物体B.很重的物体从静止释放C.从二十五层楼上掉下的花盆在接近地面时仍可看成自由落体D.站在地面上的人把铅球无初速释放思路解析：从空中飞行的飞机上释放的物体有和飞机相同的速度，即初速度不为零，不是自由落体运动，A错.重的物体密度不一定大，阻力和重力相比不一定可以忽略不计，比如说1 kg棉花与0.5 kg的钢球，前者比后者重，但后者比前者更可以近似看成是自由落体运动.B错.从很高的地
8、方下落的物体在接近地面时速度较大，阻力也会变大，不可以看成自由落体运动.C错.站在地面上的人无初速释放的铅球，满足物体的密度比较大，初始位置不太高，即空气阻力相对重力可以忽略不计，可以近似看成是自由落体运动，D对.答案：D3.下列说法正确的是（ ）A.从静止开始下落的物体都必做自由落体运动B.从地表附近做自由下落的物体,加速度都是相同的C.自由落体物体加速度的方向总是竖直向下的D.满足速度跟时间成正比的运动一定是自由落体运动思路解析：从静止开始下落的物体,若受到空气阻力的作用,则它所做的运动不是自由落体运动,故A、B错.做自由落体运动的物体的加速度都是g,方向都是竖直向下的.故C正确.满足速度
9、跟时间成正比的运动是匀变速直线运动而不一定是自由落体运动,故D错.答案：C4.如图2-1-3，由频闪照片我们可以观察到小球在自由下落过程间隔相同时间的不同位置.由此，我们可以判断，从某一高度相隔1 s先后释放两个相同的小球甲和乙，不计空气阻力，它们在空中任一时刻（ ）图2-1-3A.甲、乙两个小球的速度越来越大 B.甲、乙两个小球的距离越来越大C.甲、乙两个小球的距离总保持不变 D.甲、乙两个小球的距离变化无法判断思路解析：如图2-1-3，设甲小球在2位置时，乙小球在1位置开始下落，由于频闪照片是经相同时间记录小球的位置，那么当甲小球运动到3位置时，乙小球会运动到2位置；甲小球运动到4位置时，乙小球会运动到3位置，以此类推,从图中就可以读出两小球下落过程中的距离变化，这个变化是越来越大的.答案：AB
