重力加速度物理第五讲

金启南2010年秋季高一年级物理第五讲内容为高中重点自由落体运动规律的应用（1）自由落体运动的性质：初速度为零的匀加速直线运动（2）正确理解重力加速度g：①方向竖直向下。②同一地点g相同。③不同地点g不同，纬度越大g越大。（3）自由落体运动的公式：①vt=gt②S=1/2gt2③v2t=2gs1．自由落体的物体，一次经过A，B两点速度分别是Va=5m/s，Vb=10m/s.。AB两点的距离是？物体从A到B用多长时间？g=10m/s2（3..750.5）2．一个物体从某一高度做自由落体运动，已知它第1s内的位移为它最后1s内位移的一半，g取10m/s2，则它开始下落时距离地面的高度为（）3．一只小球自屋檐自由落下，在△t=0.25s内通过高度为△h=2m的窗口，则窗口的顶端距屋檐多高？(g取10m/s2)4．自地面将一物体竖直上抛，初速度大小为20m/s.当它的位移为15m时，经历的时间和运动速度分别为?5．如图，一段长是L=3米的木棒，上端悬挂在天花板上P点，木棒正下方固定一个高为d=0.75m中空的圆筒Q，木棒被释放后自由落下，它通过圆筒的时间是0.5秒，求圆筒上缘距房顶的距离。（g=10m/s2）6．屋檐上每隔相同的时间间隔滴下一滴水，当第5滴正欲滴下时，第1滴已刚好到达地面，而第3滴与第2滴分别位于高为1m的窗户的上、下沿，如图所示，问：（1）此屋檐离地面多高？（2）滴水的时间间隔是多少？（g取10m/s2）……例题：在地面上以初速2v0竖直上抛一物体后，又以初速v0同地点竖直上抛另一物体，若要使两物体能在空中相碰，则两物体抛出的时间隔必须满足的条件是什么？7．设水龙头出口直径为1cm，安装在75cm高处.如果水在出口处的速度为1m/s(取g=10m/s2)，求水流柱落到地面时的直径.解析：（1）在一定时间t内，流过任一水柱截面的水的体积是一定的.由于水柱顶点的水速小于下面部分的水速，故水柱的直径上面比下面大.（V=s上·v上t=s下·v下·t,v下v上，故s上s下，直径d上d下）.（2）设水流柱落到地面时速度为v,则有v2-v02=2ghv=ghv220=2210751021m/s=4m/sπ(2上d)2v0t=π(2下d)2vtd下=d上vv0=1×41cm=0.5cm.8．跳伞运动员做低空跳伞表演，当飞机离地面224m水平飞行时，运动员离开飞机在竖直方向作自由落体运动。运动一段时间后，立即打开降落伞，展伞后运动员以12．5m/s2的加速度匀减速下降。为了运动员的安全，要求运动员落地速度最大不得超过5m/s。g＝10m/s2。求：（1）运动员展伞时，离地面的高度至少为多少？着地时相当于从多高处自由落下？（2）运动员在空中的时间为多少？解析：（1）设自由下落时间为t，2121gth，mtmth25251005.1225)10(2222，由mhh22421得：mtgt22425251002122解得：st5，mh1251，mh992即运动员展伞时距地面99米，相当于从mmgvh25.1202522高处自由下落。（2）运动员在空中的时间为：st51，sstht6.32555992510122所以sttt6.821答案：（1）99m，1.25m；（2）8.6s9．如图8（a），由密度为ρ的实心金属小球做成的单摆，在空气中的振动周期为T0。若把小球完全浸入水中而成为水下单摆，则它的振动周期将变为多大？在空气中，除绳子拉力外，摆球只受到重力。但在水中，除绳子拉力外，摆球还受到重力和水的浮力，这两个力的合力为而单摆未放入水中时周期为T0，即10．如图9（a）。不等臂天平两端挂着铁块而处于平衡。当将两铁块都浸没到水中后，杠杆是否仍能平衡？提示：两铁块放入水中后，除受绳子拉力外，都受到重力和水的浮力，这两个力的合力为受力分析一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O为其球心。碗的内表面和碗口是光滑的。一根细线跨在碗口上，线的两端分别系有质量为和的小球，当它们处于平衡时，质量为的小球与O点的连线与水平线的夹角为。用力拉动，使由图示位置缓慢地向上运动，在这个过程中，细线对的拉力F和碗对它的支持力，二者大小的变化情况是（）图8A.变小，F变小B.变大，F变大C.变大，F变小D.变小，F变大