高中物理知识点总结:自由落体运动

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高中物理中的自由落体运动

高中物理中的自由落体运动

高中物理中的自由落体运动自由落体是指物体在自由状态下受重力作用下的运动。

在高中物理学中,自由落体是一个重要的概念,也是学习运动学和力学的基础。

本文将探讨自由落体运动的特点、公式和实际应用。

一、自由落体运动的特点自由落体运动具有以下特点:1. 速度越来越大:在自由落体运动中,物体由于受重力作用,速度会不断增加。

重力会加速物体的下落,使其速度越来越大。

2. 加速度恒定:自由落体运动中,物体的加速度是一个恒定值,通常用符号g表示。

在地球表面,g约等于9.8米每平方秒,因此自由落体的加速度约等于9.8米每平方秒。

3. 垂直下落:自由落体运动是垂直向下的运动,物体沿重力方向自上而下运动。

二、自由落体运动的公式在高中物理中,我们可以使用一些公式来描述自由落体运动。

1. 下落时间:物体从静止开始落地所需的时间可以通过以下公式计算:t = sqrt(2h/g)其中,t表示下落时间,h表示物体下落的高度,g表示重力加速度。

2. 下落距离:物体下落的距离可以通过以下公式计算:s = 1/2gt^2其中,s表示下落距离,t表示下落时间,g表示重力加速度。

3. 速度:物体下落的速度可以通过以下公式计算:v = gt其中,v表示下落速度,g表示重力加速度,t表示下落时间。

三、自由落体运动的实际应用自由落体运动在现实生活中有许多应用,下面介绍其中几个例子:1. 自由落体实验:实验室中可以通过自由落体实验来验证自由落体的特点和公式。

通过测量物体的下落时间和下落距离,可以计算出重力加速度,并与理论值进行比较,从而验证物体在自由状态下的运动规律。

2. 自由落体塔:建筑中的自由落体塔常用于游乐项目中。

参与者会从塔的顶部自由下落,体验自由落体运动的刺激和快感。

3. 自由落体的建筑设计:在建筑设计中,自由落体运动的原理可以用来评估建筑物的安全性。

通过考虑自由落体的速度和撞击力,可以确保建筑物在遭受自然灾害或其他外力冲击时能够保持稳定。

高中物理必修一 讲义 第4节 自由落体运动

高中物理必修一 讲义 第4节 自由落体运动

第4节自由落体运动学习目标要求核心素养和关键能力1.了解伽利略对自由落体运动的研究方法,领会伽利略的科学思想。

2.知道自由落体运动的概念,了解物体做自由落体运动的条件。

3.理解自由落体运动的加速度,知道它的大小和方向。

4.掌握自由落体运动规律,并能解决相关实际问题。

5.掌握竖直上抛运动的特点及分析方法。

1.核心素养(1)了解伽利略利用斜面实验冲淡重力和合理的理论外推得出自由落体运动规律的方法和过程,提高学生探究物理问题的思维能力。

(2)会运用对称思维方法分析竖直上抛运动。

2.关键能力理论推理能力,逆向思维能力。

知识点一自由落体运动和自由落体加速度如图所示,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。

(1)为什么在抽掉空气的玻璃管中不同物体下落快慢相同?(2)空气中的落体运动在什么条件下可看作自由落体运动?提示(1)因为没有空气阻力(2)空气的阻力作用可以忽略一、自由落体运动❶定义:物体只在重力作用下从静止开始下落的运动。

❷特点(1)运动特点:初速度等于零。

(2)受力特点:只受重力作用。

❸实际落体运动的处理这种运动只在真空中才能发生,在有空气的空间,如果空气阻力的作用比较小,可以忽略,物体的下落可以近似看作自由落体运动。

二、自由落体加速度❶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。

❷方向:竖直向下。

❸大小(1)g值随纬度升高而增大,随高度增加而减小。

(2)一般计算中g可以取9.8 m/s2或10 m/s2。

【思考】跳伞运动员从飞机上跳下后,在空中下落一段时间再打开降落伞,运动员在空中下落时,可以看成是自由落体运动吗?提示运动员下落时,除受重力之外还受到空气阻力作用,一开始的阶段,空气阻力相对重力来说比较小,运动员的下落可近似看作自由落体运动。

打开降落伞后,受到的空气阻力不能忽略,不能看作自由落体运动。

高中物理自由落体运动学习要点

高中物理自由落体运动学习要点

高中物理自由落体运动学习要点自由落体运动是物理学中的一个重要运动形式,学习自由落体运动时需要掌握的一些关键的要点,以下是关于自由落体运动学习要点的剖析:一、定义与特点1.定义: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。

2.特点:物体在真空中只受重力作用,或者在空气中所受空气阻力很小,和物体重力相比可忽略;自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。

;在同一地点,一切物体做自由落体运动的加速度都相同,这个加速度叫自由落体加速度,也叫做重力加速度,通常用符号“g”来表示。

g的方向竖直向下,大小随不同地点而略有变化。

一般的计算中,可以取g=9.8m/s²或g=10m/s²。

重力加速度的大小随着纬度的增加而增大,随着海拔的升高而减小。

二、运动规律自由落体运动的规律可以用以下公式来概括:1.速度公式:v=gt(v为t时刻的速度,g为重力加速度,t为时间)。

1gt²(h为下落高度,g为重力加速度,t为时2.位移公式:h=2间)。

3.速度位移关系:v²=2gh(v为下落至某一高度时的速度,g为重力加速度,h为下落高度)。

此外,还有以下比例关系:物体在1T末、2T末、3T末……nT末的速度之比为v1:v2:v3:……:v n=1:2:3:……:n。

物体在1T内、2T内、3T内……nT内的位移之比为h1:h2:h3:……:h n=1:4:9:……:n²。

物体在第1T内、第2T内、第3T内……第nT内的位移之比为H1:H2:H3:……:H n=1:3:5:……:(2n-1)。

三、实验探究在学习自由落体运动时,实验探究是一个重要的环节。

通过实验,可以验证自由落体运动的规律,加深对概念的理解。

例如,可以利用打点计时器来研究不同质量物体自由下落的加速度,从而验证自由落体运动的加速度恒定这一特点。

四、实际应用自由落体运动在日常生活和科学研究中有着广泛的应用。

高中物理知识点总结:自由落体运动

高中物理知识点总结:自由落体运动

高中物理知识点总结:自由落体运动一.教学内容自由落体运动的特点是初速度为0,只受重力作用(忽略空气阻力)。

通过粗略计算得出物体下落的时间、速度和位移等参数,可以将自由落体运动看作是匀变速直线运动的特例。

竖直上抛运动是将物体以一定初速度沿竖直向上方向抛出的运动,不考虑空气阻力。

物体在运动过程中,当速度为正时表示向上运动,为负时表示向下运动;当位移为正时表示在抛出点上方,为负时表示在抛出点下方。

可以通过计算得出物体上升到最高点的时间和最大高度,以及从上升到回到抛出点的时间和下降时间。

三.重难点分析在研究自由落体运动时,需要正确理解不同物体下落的加速度都是重力加速度g,避免因日常经验影响而产生的错误认知。

可以通过斜面实验测量小球沿光滑斜面向下的运动,证明物体的运动情况相同。

同时可以通过增大斜面的倾角来观察物体的运动情况。

在竖直上抛运动中,需要注意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;物体在上升过程中从某点到达最高点所用的时间,和从最高点落回到该点所用的时间相等;物体上抛时的初速度与物体又落回原抛出点时的初速度大小相等,方向相反;同一个位移对应两个不同的时间和两个等大反向的速度。

典型例题分析】例1中,题目要求根据时间之比计算高度之比,可以通过将总时间分为三段,计算每一段的高度,再求出高度之比为1:3:5,选项D正确。

例2中,通过计算物体自由落体运动和竖直上抛运动的时间和位移,可以求出A和B在空中相遇的时间为4秒,选项C正确。

模拟试题】加速度变化的运动可以是直线运动,加速度不变的运动不一定是直线运动,加速度减小的运动是减速运动,加速度增加的运动是加速运动。

选项A和D错误,选项B和C正确。

当物体的加速度发生变化时,速度也会随之改变。

例如,当向右运动的物体受到向左的加速度时,它的运动方向会立即改变为向左。

在D时刻,两个物体相遇的距离分别为A。

5m、5m B。

3m、5m C。

3m、4m D。

什么是自由落体运动

什么是自由落体运动

什么是自由落体运动自由落体运动是物理学中的一个经典概念。

它指的是一个物体只受到重力作用下坠时的运动状态。

在自由落体运动中,物体不受到空气阻力或其他外力的干扰,只受到重力的作用。

自由落体运动最早由英国物理学家伽利略·伽利莱研究并推导出,这一定律在现代物理学中被广泛应用。

自由落体运动的特点之一是:不论物体的质量如何,所有物体在相同位置同时释放,将以相同的速度下落。

这一特点被称为“等效原则”。

为了更好地理解自由落体运动,我们需要了解一些基本概念和公式。

首先,落体运动中最重要的物理量是时间、位移、速度和加速度。

时间指的是物体开始从高处下落到达某个位置所经过的时间。

位移是指物体从起点到终点的距离,通常用高度表示。

速度则是物体在某个时刻的位置变化率,加速度则是速度的变化率。

在自由落体运动中,物体的加速度恒定,一般取作9.8m/s²。

根据这些概念和公式,我们可以推导出自由落体运动的重要性质。

首先,根据伽利莱的研究,所有物体在相同位置同时释放时具有相同的加速度,即使它们的质量不同。

这意味着质量对于自由落体运动的影响是相同的。

其次,自由落体运动是一个匀加速运动,加速度为常数。

这意味着物体的速度随时间线性增加,位移随时间的平方增加。

最后,自由落体运动中物体的速度和加速度方向相反。

当物体朝下运动时,速度为正,加速度为负,反之亦然。

自由落体运动在现实生活中有广泛的应用。

例如,自由落体运动的原理被用于设计和研发防震系统。

通过将物体自由落体运动的过程模拟在阻尼材料中,可以减少地震对建筑物的影响。

此外,自由落体运动的原理也应用于空气动力学和航空航天工程中。

研究物体在自由落体时的运动轨迹和速度变化可以帮助我们更好地设计和控制飞行器的动力系统。

然而,需要指出的是,尽管自由落体运动在理论上是没有空气阻力和其他外力的影响的,但在现实中,这些因素往往不能忽略不计。

特别是对于高速下落的物体,空气阻力将成为一个关键因素,影响物体的运动状态。

自由落体运动高中物理

自由落体运动高中物理

自由落体运动高中物理
自由落体运动是高中物理中的一个基本概念,它指的是物体仅在重力作用下从静止状态开始下落的运动。

以下是自由落体运动的几个关键点:
1. 初速度为零:自由落体运动的起点是物体处于静止状态,即物体在开始下落时的速度为零。

2. 只受重力作用:在自由落体运动中,物体唯一受到的外力是地球的重力,不考虑空气阻力等其他因素的影响。

3. 加速度恒定:在同一地点,所有物体在自由落体运动中的加速度是相同的,这个加速度通常用g 表示,其数值约为9.8 m/s²。

这意味着所有物体(不考虑空气阻力)在同一高度下落的时间是相同的。

4. 运动方程:自由落体运动可以用基本的运动方程来描述,例如位移s = 1/2 * g * t²,速度v = g * t,其中s 是位移,v 是速度,g 是重力加速度,t 是时间。

5. 实际应用:虽然自由落体是一个理想化的模型,但在实际问题中,当空气阻力对物体下落的影响可以忽略不计时,物体的下落可以近似看作是自由落体运动。

总的来说,了解自由落体运动的基本概念和特点对于学习高中物
理至关重要,因为它不仅是物理学的基础,也是理解更复杂物理现象的起点。

在学习过程中,可以通过实验和问题解决来加深对自由落体运动规律的理解和应用。

高中物理:匀变速直线运动规律的应用—自由落体与竖直上抛知识点

高中物理:匀变速直线运动规律的应用—自由落体与竖直上抛知识点

高中物理:匀变速直线运动规律的应用—自由落体与竖直上抛知识点匀变速直线运动规律的应用—自由落体与竖直上抛1、自由落体运动是初速度为零、加速度为g的匀加速直线运动。

2、竖直上抛运动竖直上抛运动是匀变速直线运动,其上升阶段为匀减速运动,下落阶段为自由落体运动。

它有如下特点:(1).上升和下降(至落回原处)的两个过程互为逆运动,具有对称性。

有下列结论:①速度对称:上升和下降过程中质点经过同一位置的速度大小相等、方向相反。

②时间对称:上升和下降经历的时间相等。

(2).竖直上抛运动的特征量:①上升最大高度:Sm=②上升最大高度和从最大高度点下落到抛出点两过程所经历的时间:(3)处理竖直上抛运动注意往返情况。

追及与相遇问题、极值与临界问题一、追及和相遇问题1、追及和相遇问题的特点追及和相遇问题是一类常见的运动学问题,从时间和空间的角度来讲,相遇是指同一时刻到达同一位置。

可见,相遇的物体必然存在以下两个关系:一是相遇位置与各物体的初始位置之间存在一定的位移关系。

若同地出发,相遇时位移相等为空间条件。

二是相遇物体的运动时间也存在一定的关系。

若物体同时出发,运动时间相等;若甲比乙早出发Δt,则运动时间关系为t甲=t乙+Δt。

要使物体相遇就必须同时满足位移关系和运动时间关系。

2、追及和相遇问题的求解方法分析追及与相碰问题大致有两种方法即数学方法和物理方法。

首先分析各个物体的运动特点,形成清晰的运动图景;再根据相遇位置建立物体间的位移关系方程;最后根据各物体的运动特点找出运动时间的关系。

方法1:利用不等式求解。

利用不等式求解,思路有二:其一是先求出在任意时刻t,两物体间的距离y=f(t),若对任何t,均存在y=f(t)>0,则这两个物体永远不能相遇;若存在某个时刻t,使得y=f(t)≤,则这两个物体可能相遇。

其二是设在t时刻两物体相遇,然后根据几何关系列出关于t的方程f(t)=0,若方程f(t)=0无正实数解,则说明这两物体不可能相遇;若方程f(t)=0存在正实数解,则说明这两个物体可能相遇。

高中物理自由落体运动公式及知识点总结

高中物理自由落体运动公式及知识点总结

高中物理自由落体运动公式及知识点总结
自由落体是指常规物体只在重力的作用下,初速度为零的运动,叫做自由落体运动。

自由落体运动是一种理想状态下的物理模型。

扩展资料
记录自由落体运动轨迹:
1.物体仅在中立的作用下,从静止开始下落的运动,叫做自由落体运动(理想化模型)。

在空气中影响物体下落快慢的因素是下落过程中空气阻力的影响,与物体重量无关。

2. 伽利略的科学方法:观察→提出假设→运用逻辑得出结论→通过实验对推论进行检验→对假说进行修正和推广
自由落体运动规律:
1. 自由落体运动是一种初速度为0的匀变速直线运动,加速度为常量,称为重力加速度(g)。

g=9.8m/s2;
2. 重力加速度g的.方向总是竖直向下的。

其大小随着纬度的增加而增加,随着高度的增加而减少。

3. vt2;= 2gs
竖直上抛运动:
处理方法:分段法(上升过程a=-g,下降过程为自由落体),整体法(a=-g,注意矢量性)
1.速度公式:vt= v0—gt
位移公式:h=v0t—gt?2;/2
2.上升到最高点时间t=v0/g,上升到最高点所用时间与回落到抛出点所用时间相等
3.上升的最大高度:s=v02;/2g。

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一. 教学内容
2. 自由落体运动特点: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)
② ③ ④ ,粗略计算取
4. 自由落体运动是匀变速直线运动的一个特例。

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
1. 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。

当为正时,表示物体运动方向向上,同理,当为负时,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。

所以:上升到最高点的时间:物体上升的最大高度
从上升到回到抛出点的时间由所以下降时间
(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。

三. 重难点分析
(一)对自由落体运动的理解
1. 自由落体运动的重点和关键在于正确理解不同物体下落的加速度都是重力加速度g,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。

2. 由于自由落体运动是、。

(2)a、运用斜面实验测出小球沿光滑斜面向下的运动符合的值不变,说明它们运动的情况相同。

c、不断增大斜面的倾角,得出。

(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:。

(3)物体在上升过程中从某点到达最高点所用的时间,和从最高点落回到该点所用的时间相等。

(4)物体上抛时的初速度与物体又落回原抛出点时的初速度大小相等,方向相反。

(5)在竖直上抛运动中,同一个位移对应两个不同的时间和两个等大反向的速度。

【典型例题分析】
[例1] 某物体做自由落体运动,把下落总高度分为三段,从起点计时通过三段
的时间之比为则三段高度之比为()
B. C. D.。

∴ 选D
[例2] 如图所示,长米的中空圆筒B竖直立在地面上,在它正上方悬挂在一长的细杆A,A上端距B下端10米,在剪断A悬线的同时,
B以
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,∴秒秒。

【模拟试题】
A. 加速度变化的运动可以是直线运动
B. 加速度不变的运动一定是直线运动
C. 加速度减小的运动是减速运动,加速度增加的运动是加速运动
D. 当运动物体的加速度改变时,速度也同时改变,因此向右运动的物体,有向左的加速度时,运动方向立即向左。

时刻两物相遇 D. 时刻两物体相遇
A. 5m、5m
B. 3m、5m
C. 3m、4m
D. 1m、4m
A. ①②
B. ①④
C. ③④
D. ②④
的速度跑完了余下的路程,若全程的平均速度是,则速度v的大小为()
B. C. D.
,则和 A. 当质点做匀加速直线运动时, B. 当质点做匀减速直线运动时, C. 当质点做匀速直线运动时, D. 当质点做匀减速直线运动时,,到C点时速度为,则AB与BC两段距离之比为()
A. B. 1:2 C. 1:3 D.
9. 如图所示,质点做匀加速运动,由A点到C点,在A点的速度为,在C点的速度,在BC段的加速度为。

加速度比较,应该是()
A.
C.
10. 金属片和小羽毛在抽成真空的玻璃筒内下落的实验说明()
A. 同一地点真空中物体下落快慢与重力大小无关。

B. 物体越重下落越快
C. 同一地点,不论有无空气,物体下落快慢均与重力无关。

D. 同一地点,无空气阻力时下落快慢与高度有关。

11. 从一座塔顶自由落下一石子,忽略空气阻力。

如果已知重力加速度大小,再知下列哪项条件即可求出塔顶高度()
A. 石子落地时速度
B. 第末和第末速度
C. 最初内下落高度
D. 最后内下落高度
12. 飞机以初速度为,加速度(速度方向与水平面所成的角)。

经过,飞机的高度下降 m。

13. 五辆汽车每隔一定的时间,以同一加速度从车站沿一笔直公路出发,当最后一辆开始启动时,第1辆汽车已离站320m,此时第3辆汽车离站距离是m。

14. 研究“匀变速直线运动”的实验中,打点计时器在纸带上打出一系列的点如图所示,每两点之间有4个记时点,其中OA=0.9cm,OB=2.4cm,OC=4.5cm,
OD=7.2cm,求纸带加速度,A点的瞬时速度是
15. 一矿井深125m,在井口每隔一段时间落下一个小球,当第11个小球刚从井口落下时,第1个小球恰好到达井底,则相邻两个小球下落的时间间隔是 s;此
时第3个小球与第5个小球相距 m。

(g取图象,试回答:
(1)质点在AB、BC、CD段的过程各做什么运动?
(2)5秒内质点位移;
17. 汽车A在红绿灯前停住,绿灯亮时A开动,以后做匀速直线运动。

在绿灯亮的同时,汽车B以8m/s的速度从A车旁边驶过,之后B车一直做匀速直线运动。

问:从绿灯亮时开始,经多长时间后两辆车再次相遇?。

;<0">
15. 0.5;35
16.
(1)AB段是匀加速运动;BC段是匀速运动;CD段是匀减速运动
(2)
17. 所用时间为
18.(1)C;(2)6.0
19.
20. ;56.25m。

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