《2025年优化探究同步导学案高中物理必修第一册人教版》

3.(多选)实验证实：水球可以挡住高速运动的子弹。如图所示，用极薄的塑料膜片制成的三个完全相同的水球紧挨在一起水平排列，子弹在水球中沿水平方向做匀变速直线运动，恰好能穿出第三个水球，则可以判定(忽略薄塑料膜片对子弹的作用，子弹视为质点)(BD)


A.子弹穿过每个水球的时间之比为 $ t_1 : t_2 : t_3 = 1 : 1 : 1 $
B.子弹穿过每个水球的时间之比为 $ t_1 : t_2 : t_3 = (\sqrt{3} - \sqrt{2}) : (\sqrt{2} - 1) : 1 $
C.子弹在穿入每个水球时的速度之比为 $ v_1 : v_2 : v_3 = 3 : 2 : 1 $
D.子弹在穿入每个水球时的速度之比为 $ v_1 : v_2 : v_3 = \sqrt{3} : \sqrt{2} : 1 $

答案： 3.BD 把子弹的运动看作反向的初速度为零的匀加速直线运动。子弹由右向左依次“穿出”3个水球的速度之比为1:$\sqrt{2}$:$\sqrt{3}$，则子弹实际运动依次穿入每个水球时的速度之比v₁:v₂:v₃=$\sqrt{3}$:$\sqrt{2}$:1，故C错误，D正确；子弹从右向左，通过每个水球的时间之比为1:($\sqrt{2}$−1):($\sqrt{3}$−$\sqrt{2}$)，则子弹实际运动穿过每个水球的时间之比为t₁:t₂:t₃=($\sqrt{3}$−$\sqrt{2}$):($\sqrt{2}$−1):1，故B正确，A错误。

1. 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)条件：①只受重力；②初速度为0。
(3)实际运动的处理
①通常情况下由于受空气阻力的影响，物体下落的运动不是自由落体运动。
②如果空气阻力的影响比较小，可以忽略，物体下落的运动可以近似看作自由落体运动。

答案： 1.
(1)只在重力 静止　
(3)空气阻力 空气阻力 自由落体运动

2. 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：在地球表面不同的地方，$g$的大小一般是不同。一般取值：$g$取9.8$ m/s^2$或$g$取$10 m/s^2$。

答案： 2.
(1)相同　
(2)竖直向下　
(3)不同 9.8

[思考与讨论]
(1) 如图，让小钢珠和羽毛从玻璃管上方同时开始下落，在图甲真空管和图乙有空气的玻璃管中它们的下落情况是怎样的？

(2)由图甲中的现象，你能得出什么结论？
(3)你认为图乙中小钢珠和羽毛下落快慢不同的原因是什么？

答案： 提示:
(1)在真空管中，小钢珠和羽毛下落得一样快;在有空气的玻璃管中，小钢珠比羽毛下落得快。
(2)在真空中，轻的物体和重的物体下落得一样快。
(3)空气阻力对小钢珠与羽毛的影响不同。