高一物理自由落体运动知识讲解

高一物理自由落体运动知识讲解

【学习目标】

1．理解自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，重点掌握其运动规律.

2．知道自由落体运动加速度的大小和方向.知道地球上不同地方重力加速度大小的差异.

3．理解用频闪摄影研究运动的基本原理，会根据照片分析自由落体运动.

4. 熟练运用自由落体运动规律解决简单问题.

5. 理解伽利略利用斜面研究自由落体运动所蕴含的思想方法.领会“提出假设、数学推理、实验检验和合理外推”的科学研究方法.

【要点梳理】

要点一、自由落体运动

要点诠释：

【高清课程：自由落体与竖直上抛运动00:02:58】

1、自由落体运动的定义

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、自由落体运动的两个基本特征

①初速度为零；

②只受重力。

3、自由落体运动的运动性质

自由落体运动是初速度为零的竖直向下的匀加速直线运动。

4、自由落体运动的加速度

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。

尽管在不同地点加速度g值略有不同，但通常的计算中一般都取g=9.8m/s2，在粗略的计算中还可以取g=10m/s2。■

要点二、自由落体运动的规律

要点诠释：

【高清课程：自由落体与竖直上抛运动00:04:30】

1、自由落体运动的规律可以用以下四个公式来概括

■

2、以下几个比例式对自由落体运动也成立

①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

②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

③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)

④通过相邻的相等的位移所用时间之比为

t1：t2：t3：……：t n=1：()：()：……：()

要点三、伽利略对自由落体运动的研究

1.伽利略的科学研究过程的基本要素为：对现象的一般观察、提出假设、运用逻辑（包括数学）得出结论、通过实验对推论进行检验、对假设进行修正和推广等.

2.伽利略科学思想方法的核心是：把实验和逻辑推理（包括数学推演）和谐地结合起来.

【典型例题】

类型一、关于自由落体运动的特点的考查

例1、关于自由落体运动，以下说法正确的是（）

A、质量大的物体自由落体时的加速度大

B、从水平飞行着的飞机上释放的物体将作自由落体

C、雨滴下落的过程是自由落体运动

D、从水龙头上滴落的水滴的下落过程，可近似看做自由落体运动

【思路点拨】理解自由落体运动的定义。

【答案】D

【解析】所有物体在同一地点的加速度相等，与物体质量大小无关，故A错；从水平飞行着的飞机上释放的物体,由于惯性具有水平初速度，不是自由落体运动，故B错；雨滴下落的过程所受空气阻力与速度大小有关，速度增大时阻力增大，雨滴速度增大到一定值时,阻力与重力相比不可忽略，不能认为是自由落体运动，故C错；从水龙头上滴落的水滴在下落过程中所受阻力与重力相比可忽略不计，可认为只受重力作用，故D对.

【点评】

1.自由落体运动的两个基本特征①初速度为零；②只受重力.自由落体运动是在条件严格约束下的一种理想化的运动模型，这种运动只有在没有空气阻力的空间里才能发生.

落体运动是自然界中很普遍的一种运动形式.任何一个物体在重力作用下下落时都会受到空气阻力的作用，从而使运动情况变得复杂.但是，如果空气阻力对所研究的问题的影响可以忽略不计，那么物体的下落运动就可以看做是自由落体运动.

2.在同一地点，一切物体在自由落体运动中的加速度都相同.我们平时看到轻重不同、密度不同的物体下落时的快慢不同，加速度也不同，那是因为它们受到的阻力不同的缘故.

举一反三

【变式】（2015 滕州三中期末考）关于自由落体运动，下列说法正确的是（）

A．同一地点不同物体做自由落体运动时的加速度相同

B．只要物体只受重力作用就一定做自由落体运动

C．自由落体运动是匀加速直线运动

D．在地球上同一地点，从同一高度做自由落体的物体，落地时间与物体的质量有关

【答案】AC

【解析】A、因为物体做自由落体运动的条件：①只在重力作用下②从静止开始．只在重力作用下保证了物体的加速度为g，则同一地点，加速度相同；从静止开始保证了物体初速度等于零．所以只受重力作用不一定是做自由落体，故A正确，B错误．

C、自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，故C正确．

D、从同一高度做自由落体运动的不同物体，保证了物体的加速度为g；从静止开始保证了物体初速度等于零，下落的快慢相同，与质量无关，故D错误．

例2、有一物体自44.1米高空从静止开始竖直匀加速落下，经4秒钟到达地面，求：此物体到达地面时的瞬时速度.

【思路点拨】熟悉自由落体运动的基本公式。 【答案】22.0 m/s

【解析】题目中只是说物体从静止开始竖直匀加速落下，那么此物体的运动是否为“自由落体运动”呢？这就需要我们进行判断.

我们可以运用自由落体运动的位移公式先算一算自44.1米高空下落到地面所需的时间： 212

h gt =

3t s = 由此可知：如果此物体做“自由落体运动”，只需要3秒钟就可到达地面．但是题目中的已知条件告诉我们需要4秒钟才能落到地面，可见此物体不做自由落体运动．

既然此物体不做自由落体运动，它在运动过程中的加速度也不是重力加速度．那么加速度是多少呢？此物体虽然不是“自由落体运动”，但仍是初速为零的匀加速直线运动，可用下式解题：

h at =

212

22222244.1/ 5.51/4

h a m s m s t ?=

== 然后再根据v=at 可求出v ： v=at=5.51×4m/s=22.04m/s

取三位有效数字，此物体到达地面时的瞬时速度为22.0 m/s.

【点评】应用公式计算问题时，一定要分析物体的运动特点，不可滥套公式，要注意公式的适应条件. 类型二、对自由落体运动规律的考查

例3、从离地500m 的空中自由落下一个小球，取g=10m/s 2，求： （1）小球经过多少时间落到地面；

（2）从开始落下的时刻起，小球在第1s 内的位移、最后1s 内的位移； （3）小球落下一半时间的位移.

【思路点拨】熟悉自由落体运动的基本规律。 【答案】10s 5m 95m 125m

【解析】由h=500m 和运动时间，根据位移公式可直接算出落地时间、第1s 内位移和落下一半时间的位移.最后1s 内的位移是下落总位移和前（n-1）s 下落位移之差.

解法一：（1）由公式：h=

21gt 2，得落地时间：10t s === （2）第1s 内的位移：h 1=

21gt 12=2

1

×10×12 m =5m

因为从开始运动起前9s 内的位移为：h 2=

21gt 22=2

1

×10×92m=405m 所以最后1s 内的位移为：h 10=h-h 9=500m-405m=95m （3）落下一半时间即t'=5s ，其位移为：h 5=

2

1

×10×52m=125m 解法二：根据初速为零的匀加速直线运动位移的特点，由第1s 内的位移h 1=5m ， 可直接用比例关系求出最后1s 内的位移，即h 1:h 10=1:19 ∴h 10=19h 1=19×5m=95m

同时，若把下落全程的时间分成相等的两段，则： h t/2:h t =12:22=1:4

112

1150012544h h m m ==?=

【点评】熟练应用匀变速直线运动的几个推论可使解题简便得多. 举一反三

【变式1】从某一高塔自由落下一石子，落地前最后一秒下落的高度为塔高的7/16，求塔高. 【答案】80m

【解析】解法一：画出石子的运动草图

.

设石子下落的总时间为t ，塔高为H ，则下落距离为塔高的9/16时经过时间（t-1），根据自由落体运动

的位移公式有：

H=

21gt 2

……① 2)1(2

1

169-=t g H ……② 解①、②两式得：t=4s H=80m

解法二：设石子落地前最后一秒的初速度为V ，则落体瞬间的速度为V+g 根据推论：V t 2-V 02=2ax 有： (V+g)2-V 2=2g

16

7

H……① (V+g)2=2gH……②

解①、②得：V=30m/s ，H=80m

解法三：画出物体做自由落体运动的图象，如图所示：

三角形OMN 的面积表示石子在前t-1秒内下降的高度，大三角形的面积表示塔高.根据面积比等于相似比的平方，应有：

2

2

)1(167t t H H H -=-

得t=4s 再根据：H=2

1

gt 2 得：H=80m.

【变式2】某人估测一竖直枯井深度，从井口静止释放一石头并开始计时，经2s 听到石头落地声，由此可知井深约为（不计声音传播时间，重力加速度g 取10m/s 2） A.10m B. 20m C. 30m D. 40m 【答案】Ｂ

类型三、“落尺”类问题

例4、（2016 江西师大附中月考）如下图所示，离地面足够高处有一竖直的空心管，质量为2 kg ，管长为24 m ，M 、N 为空心管的上、下两端，空心管受到大小为16 N 的竖直向上的拉力作用，由静止开始竖直向下做匀加速运动，同时在M 处有一个大小不计的小球沿管的轴线做竖直上抛运动，取g =10 m ／s 2。若小球上抛的初速度为10 m ／s ，试问：

（1）经过多少秒小球从管的N 端穿出。

（2）若此空心管的N 端距离地面高为64 m ，欲使在空心管到达地面时小球刚好进入管内，在其他条件不变的前提下，则小球初速度大小应为多大？

【解析】解法一：（1）对管，根据牛顿第二定律：22m / s G F

a m

-=

= 根据运动学公式：212

h at =

对小球，以向上为正，根据位移公式，有201(h L)2

v t gt -+=- 解得：t=4s

（2）对管，根据运动学公式：2

12

h at =

，解得管下落到地面所用时间为t=8s 对小球，以向上为正，根据位移时间公式：2

12

H vt gt -=-，H h L =-

解得：解得v =32 m ／s 解法二：（1）取空心管为参考系，根据相对运动的思想，

28m / s G F

a g m

-=-

=相对，方向向下，

相对初速度v =10 m ／s ，方向向上， 则21

2

L vt a t =-+

相对，解得穿出的时间t =4 s 。 （2）取地面为参考系，有21',2G F

H at a m -==，解得t ＇=8 s ，

取空心管为参考系，2

10''2

vt a t =-+相对，

解得v =32 m ／s 。

【总结升华】本题关键要将小球的整个过程看成匀变速直线运动，如果分段考虑，将使问题复杂化。

举一反三

【变式１】如图所示，一根长为L 的直杆由A 点静止释放，问它经过距A 点为h 的高为△h 的窗户BC 的时间△t.

【答案】

【解析】画出情景图,由图可知

【变式２】如图所示，长度为5m的铁链，上端悬挂在O点.若从O点放开铁链，让其自由下落，求铁链通过O点下方25m的A点所用的时间.（g取）

【答案】0.2s

【解析】铁链通过O点下方25m处的A点所用时间是指从铁链的下端到达A点至铁链上端到达A点这个过程所用的时间，铁链从开始自由下落至下端到达A点，通过的位移为：

同理，得

铁链通过A点所用的时间为：

类型四、滴水法测定重力加速度类问题

例5、滴水法测重力加速度的过程是这样的：让水龙头的水一滴一滴地滴在其正下方的盘子里，调整水龙头，使我们听到前一滴水滴到盘子上的声音时，后一滴水恰好离开水龙头，测出听到n次水击盘的总时间t，用刻度尺量出水龙头到盘子的高度h，即可算出重力加速度.

（1）设人耳能区别两个声音的时间间隔为0.1s，声速为340m/s，为能区别出水滴击盘的声音，甲同学认为水龙头距人耳的距离至少应达34m远，乙同学认为水龙头距盘子距离至少应达34m远.你认为他们的看法对吗？

（2）请推导出用此滴水法测定重力加速度的计算式.

【思路点拨】水滴做自由落体运动，按自由落体运动规律分析。

【解析】（1）按实验要求，使我们听到前一滴水滴到盘子上的声音时，后一滴水恰好离开水龙头，若忽略声音传播的时间，则相邻两次滴水声间隔的时间即为水滴下落的时间.由此可见，人耳应靠近声源，即靠近

盘子，由，而0.1s，所以=4.9cm，即水龙头距盘子的距离至少应达4.9cm，两位同学的看法都是不正确的.

（2）由于听到n次水击盘声的总时间为t，则相邻两次滴水声间的时间间隔△t=t/(n－1).由，可得，这就是用滴水法测定重力加速度的计算式.

【点评】用这一方法测定的重力加速度数值是近似的，但实验方法比较巧妙而且简单.

举一反三

【变式】某科技馆中有一个展品，该展品放在较暗处.有一个不断均匀滴水的龙头（刚滴出的水滴速度为零）在平行光源的照射下，可以观察到一种奇特的现象：只要耐心地缓慢调节水滴下落的时间间隔，在适当的情况下，看到的水滴好象都静止在各自固定的位置不动（如图中A、B、C、D所示，右边数值的单位是cm）.要想出现这一现象，所用光源应满足的条件是（取g=10m/s2）( )

A．普通白炽灯光源即可B．频闪发光，间隔时间为1.4s

C．频闪发光，间隔时间为0.14s D．频闪发光，间隔时间为0.20s

【答案】C

【解析】由图知Δh=0.2m，利用Δh=gT2得T=0.14s，因此答案选C.

类型五、测定反应时间问题

例6、（2015 合肥期末考）如图所示，甲同学用手拿着一把长50cm的直尺，并使其处于竖直状态；乙同学把手放在直尺0刻度线位置做抓尺的准备．某时刻甲同学松开直尺，直尺保持竖直状态下落，乙同学看到后立即用手抓直尺，手抓住直尺位置的刻度值为20cm；重复以上实验，乙同学第二次手抓住直尺位置的刻度值为10cm．直尺下落过程中始终保持竖直状态．若从乙同学看到甲同学松开直尺，到他抓住直尺所用时间叫“反应时间”，取重力加速度g=10m/s2．则下列说法中不正确的是（）

A．若将尺子上原来的长度值改为对应的“反应时间”值，则可用上述方法直接测出“反应时间”

B．若某同学的“反应时间”大于0.4s，则用该直尺将无法用上述方法测量他的“反应时间”

C．乙同学第一次抓住直尺的瞬间，直尺的速度约为4m/s

D．乙同学第一次的“反应时间”比第二次长

【答案】C

【解析】A 、将计算出的反应时间对应到尺子上的长度时，可用上述方法直接测出“反应时间”；故A 正确； B 、若某同学的反应时间为0.4s ，则下落的高度：2

0010.82

h gt m ==，大于该直尺的长度，所以将无法测量该同学的反应时间．故B 正确．

C 、由22v gh =可知，乙第一次抓住直尺的速度//v s s =；故C 错误；

D 、直尺下降的高度h ．根据212h gt =

得，t =量的反应时间最长．故D 正确；

因选不正确的，故选：C 【总结升华】解决本题的关键知道人的反应时间和自由落体运动的时间相等，结合位移时间公式进行求解． 【高清课程：自由落体与竖直上抛运动】

【点评】从发现情况到采取相应行动所经过的时间叫反应时间.

依位移公式：h=gt 2

/2可得： 当下落1cm ，反应时间

210.0452h gt t s =

?==≈ 当下落10cm ，反应时间

0.143t s =

=≈ 根据这个规律，可以做一把反应时间尺.

类型六、频闪照片问题

例7、如图所示，已知每块砖的平均厚度约为6 cm,拍摄到的石子位置A 距石子起落点竖直距离约为2m ，怎样估算这个照相机的曝光时间？

【思路点拨】能从题目中提取相应物理信息是关键。 【答案】0.02s

【解析】运动情景如图：

从O 点到A 点的过程：

21112

x gt =

从O 点到B 点的过程：

22212

x gt =

则曝光时间

21

t t t ?=-

将x 1=2m, x 2=2.12m,代入，得

21t 0.02t t s

?=-=

【点评】做与实际相联系的问题，难点是如何把一个实际问题抽象为一个物理问题，并根据题意画出示意图来反映物体的运动情景，这不仅是建立物理模型的基础，也是形成良好思维程序不可缺少的步骤. 举一反三

【变式1】有一种"傻瓜"相机的曝光时间(快门从打开到关闭的时间)是固定不变的.为了估测相机的曝光时间,有位同学提出了下述实验方案:他从墙面上A 点的正上方与A 相距H=1.5 m 处,使一个小石子自由落下,在小石子下落通过A 点后,按动快门,对小石子照相得到如图所示的照片,由于小石子的运动,它在照片上留下一条模糊的径迹CD.已知每块砖的平均厚度约为6 cm,从这些信息估算该相机的曝光时间最近于 ( ) A.0.5 s B. 0.06 s C. 0.02 s D. 0.008 s

【答案】C

【变式2】在平直公路上行驶的汽车中,某人从车窗相对于车静止释放一个小球,不计空气阻力,用固定在路边的照相机对汽车进行闪光照相,照相机闪两次光,得到清晰的两张照片,对照片进行分析,知道了如下信息:①两次闪光的时间间隔为0.5 s;②第一次闪光时,小球刚释放,第二次闪光时,小球刚好落地;③两次闪光的时间间隔内,汽车前进了5 m;④两次闪光时间间隔内,小球的水平位移为5 m,根据以上信息能确定的是(已知g取10 m/s2)( )

A.小球释放点离地的高度

B.第一次闪光时小球的速度大小

C.汽车做匀速直线运动

D.两次闪光的时间间隔内汽车的平均速度大小

【答案】ABD

【解析】根据题中信息能确定小球释放点离地的高度为h=1

2

gT2=1.25 m;第一次闪光时小球与汽车速度相

同,大小为v0=x

T

=10 m/s;两次闪光的时间间隔内汽车的平均速度大小为

x

v

T

'

==10 m/s,但不能判断汽车是

否做匀速直线运动.故选A?B?D.

高一物理《自由落体》专项练习(含答案) -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

高一物理《自由落体运动》专项练习（A） 一、选择题 1.甲物体的重力是乙物体的3倍，它们在同一高度处同时自由下落，则下列说法中正确的是( C ) A.甲比乙先着地 B.甲比乙的加速度大 C.甲、乙同时着地 D.无法确定谁先着地 2.关于自由落体运动，下列说法正确的是( AC) A.某段时间的平均速度等于初速度与末速度和的一半 B.某段位移的平均速度等于初速度与末速度和的一半 C.在任何相等时间内速度变化相同 D.在任何相等时间内位移变化相同 3.自由落体运动在任何两个相邻的1s内，位移的增量为( C ) A.1m B.5m C.10m D.不能确定 4.甲物体的重量比乙物体大5倍，甲从H高处自由落下，乙从2H高处与甲物体同时自由落下，在它们落地之前，下列说法中正确的是 ( BC ) A.两物体下落过程中，在同一时刻甲的速度比乙的速度大 B.下落1s末，它们的速度相同 C.各自下落1m时，它们的速度相同 D.下落过程中甲的加速度比乙的加速度大 5从地面竖直上抛一物体A，同时在离地面某一高度处有另一物体B自由落下，两物体在空中同时到达同一高度时速率都为v，则下列说法中正确的是( AC ) A．物体A上抛的初速度和物体B落地时速度的大小相等，都是2v； B．物体A、B在空中运动的时间相等； C．物体A能上升的最大高度和B开始下落时的高度相同； D．两物体在空中同时达到同一个高度处一定是B物体开始下落时高度的中点． 6.长为5m的竖直杆下端距离一竖直隧道口为5m，若这个隧道长也为5m，让这根杆自由下落，它通过隧道的时间为( B ) 7.图1所示的各v－t图象能正确反映自由落体运动过程的是 ( BD )

2.2 自由落体运动的规律 【三维目标】 知识与技能 1．知道什么是自由落体运动； 2．知道什么是自由落体加速度，它的方向和大小； 3．掌握自由落体运动速度、位移随时间变化的规律； 4．运用自由落体运动规律解决实际问题。 过程与方法 1．观察自由下落的物体，预测其运动特点； 2．经历探究自由落体运动的规律； 情感态度与价值观 对用图像描述和研究物理问题感兴趣，体会数学在研究物理中的重要性。【教学重点】 自由落体运动的概念、性质、规律及重力加速度 【教学难点】 微元法推导位移时间关系式 【教学过程】 新课导入 我们用钱毛管实验验证了影响物体下落的因素是空气阻力，在没有空气阻力时，羽毛和硬币同时落地。大家想一想，如果忽略空气阻力，让所有的物体由静止开始下落的这种运动一样吗？ 自由落体运动 在这种忽略空气阻力的情况下，物体由静止开始下落的运动我们给它起个名字——自由落体运动。 （请大家看书，看一下它的准确定义。板书） 1.定义：物理学中，把物体只在重力作用下，从静止开始下落的运动，叫自 由落体运动。 请同学们根据定义总结自由落体运动的特点 （学生讨论总结，教师板书） 2.自由落体运动的特点： （1）初速度为零 （2）只受重力 我们日常生活中见到的落体运动是自由落体运动吗？ （学生：不是，存在空气阻力。）

在我们的日常生活环境中，自由落体运动是不存在的，只是一种理想运动模型。但利用忽略次要因素，抓住主要因素的物理研究方法，我们可以把日常生活中一些空气阻力影响不大的落体运动近似看做自由落体运动。什么样才叫做阻力影响不大，就是阻力跟重力相比可以忽略。 近似条件：一般情况下，密度较大实心物体的下落都可以近似看成自由落体运动。 自由落体运动的规律 通过伽利略的实验验证，我们得出了一个结论，就是自由落体运动的性质是初速度为零的匀加速直线运动。我们要描述这个运动，就要知道它的加速度，速度和位移。伽利略的实验只是给出了速度与时间成正比，位移与时间的平方成正比这个定性关系。没有给出定量的关系，就不能具体计算一个物体下落在某个时刻或某个位置的速度，或它下落的高度，也就是位移。 我们这节课一起来探究自由落体运动的加速度，速度和位移的规律。首先，我们来看加速度。 一．自由落体运动的加速度 我们在学习匀变速直线运动的概念时说加速度恒定的直线运动为匀变速直线运动。既然自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，那么它的匀加速就是恒定的。 自由落体运动的加速度由重力产生，又叫重力加速度，用g表示。加速度是矢量，它就有大小和方向。 1.g的大小。约为9.8m/s2 曾经有个商人从处于北极附近的荷兰贩了5000t的货物到赤道附近的港口去卖，发现货物的重量轻了些。这是为什么？ （两地的重力加速度不一样。） 在这，对于重力加速度的大小有几点要注意： （1）在同一地点，g的大小相同，在不同地点，g的值略有不同。 A．同一海拔高度，纬度越高，重力加速度越大。 B．同一纬度，海拔高度越高，重力加速度越小。 荷兰在北极附近，纬度比赤道大，所以重力加速度大，重量大，关于具体值，见课本51页，可以明显发现纬度大的比纬度小的重力加速度大。 （2）在具体的计算题中，题目规定g=10 m/s2，就取10 m/s2。没有规定就取 9.8m/s2。 2.g的方向：竖直向下 3、性质：初速度为零的匀加速直线运动。 二、自由落体运动的速度 1、请学生根据加速度的定义式推导自由落体运动的速度公式 (学生推导：加速度的定义式a=v t－v0 t,得 v t=v0+at.自由落体运动中： v o =0.a=g,所以v t＝gt )

自由落体运动能力测试题（有解析人教版必修一） 自由落体运动能力测试题（有解析人教版必修一）基础夯实一、选择题(1～3题为单选题，4、5题为多选题) 1．一个物体做自由落体运动，速度―时间图象正确的是( ) 答案：C 解析：自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。A表示物体做初速度不为零的匀减速运动，A错；B表示物体做匀速直线运动，B错；C表示物体做初速度为零的匀加速直线运动，只不过是以向上为正方向，C正确；D 做的是初速度不为零的匀加速直线运动，D错。 2．在大枣红了的时候，几个小朋友正在大枣树下用石块投向枣树，若某个小朋友从看到石块击中枣树树枝到听到大枣的落地声最少需要0.7s，估算一下这棵枣树的高度至少是( ) A.1.5m B.2.5m C.5m D.7m 答案：B 解析：红枣从树枝上脱落可认为做自由落体运动，下落时间t＝0.7s，根据h＝12gt2，h≈2.5m，所以树高至少2.5m，选项B正确。 3.某同学身高1.8m，在运动会上他参加跳高比赛，起跳后身体横着越过了1.8m高度的横杆(如下图所示)。据此可估算出他起跳时竖直向上的速度大约为(取g＝10m/s2)( ) A.2m/s B.4m/s C.6m/s D.8m/s 答案：B 解析：本题是联系实际的竖直上抛问题，要考虑到人的重心高度。因为是估算，所以可大体认为人的重心在身体的中点。身体横着越过1.8m的横杆，此时重心高度为1.8m，起跳时重心高度为0.9m，所以竖直上跳的最大高度为h＝1.8m－0.9m＝0.9m 所以跳起时竖直分速度v＝2gh＝ 2×10×0.9m/s＝32m/s 最接近的是4m/s，所以应选B。 4．关于重力加速度的说法中，正确的是( ) A.重力加速度g是标量，只有大小没有方向，通常计算中g取9.8m/s2 B.在地球上不同的地方，g 的大小不同，但它们相差不是很大 C.在地球上同一地点，一切物体在自由落体运动中的加速度都相同 D.在地球上的同一地方，离地面高度越大重力加速度g越小答案：BCD 解析：首先，重力加速度是矢量，方向竖直向下，与重力的方向相同。在地球表面，不同的地方，g的大小略有不同，但都在9.8m/s2左右，所以A不正确，B正确。在地球表面同一地点，g的值都相同，但随着高度的增大，g的值逐渐变小，所以C、D正确。 5.(河南中原名校12～13学年高一上学期

专题07 自由落体运动 自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动（只有在没有空气的空间里才能发生）.在同一地点，一切物体在自由落体匀动中的加速度都相同.这个加速度叫自由落体加速度，也叫重力加速度（方向竖直向下），用g 表示.在地球两极自由落体加速度最大，赤道附近自由落体加速度最小. [注意]：不考虑空气阻力作用．．．．．．．．． ，不同轻重的物体下落的快慢是相同的. 竖直上抛运动：将物体以一定初速度沿竖直方向向上抛出，物体只在重力作用下运动（不考虑空气阻．．．．．．力作用．．． ）. [注意]：①运动到最高点v = 0，a = -g （取竖直向下方向为正方向） ②能上升的最大高度h max =v 0 2 /2g ，所需时间t =v 0/g . ③质点在通过同一高度位置时，上升速度与下落速度大小相等；物体在通过一段高度过程中，上升时间与下落时间相等（t =2v 0/g ）. 一、自由落体运动 （1）定义：物体只在重力的作用下从静止开始下落的运动。 （2）特点：自由落体是初速度为零的匀加速直线运动。 （3）重力加速度 同一地点，一切物体的自由落体的加速度都相同，这个加速度叫重力加速度，用g 表示 地球上不同的纬度、高度g 值不同。（纬度越大，g 越大；高度越高，g 越小。）其方向为竖直向下。通常的计算，g 值取9.8m/s 2，粗略计算：g=10m/s 2 （4）自由落体运动的规律 1、自由落体运动的规律可以用以下四个公式来概括 知识精讲

■ 2、以下几个比例式对自由落体运动也成立 ①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 ②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 ③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) ④通过相邻的相等的位移所用时间之比为 t1：t2：t3：……：t n=1：()：()：……：() 课程要求 1．理解什么是自由落体运动．知道它是初速度为零的匀加速直线运动． 2．理解什么是自由落体加速度，知道它的方向．知道在地球的不同地方，重力加速度大小不同．3．初步掌握自由落体运动的规律． 典例剖析 [典例1]关于自由落体运动,下列说法正确的是() A.物体竖直向下的运动一定是自由落体运动 B.自由落体运动是初速度为零、加速度为g的竖直向下的匀加速直线运动 C.物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫自由落体运动 D.当空气阻力的作用比较小,可以忽略不计时,物体自由下落可视为自由落体运动 【答案】BCD 【解析】自由落体运动是物体只在重力作用下从静止开始下落的运动,它是一种初速度为零、加速度为g的匀加速直线运动.如果空气阻力的作用比较小,可以忽略不计,此时物体的下落也可以看做自由落体运动,所以选项B、C、D正确,选项A不正确.

自由落体运动练习题 一、 自由落体运功 1、 定义：只在重力作用下，从静止开始下落的运动 注意(1)只在重力作用下 (2)从静止下落 二、 重力加速度 1、 定义：自由落体运动的加速度，“g ”； 方向： 竖直向下 2、大小：g=9.8 m/2 s 注意：（1）在同一地点，重力加速度g 的大小是相同的；在不同的地点，g 的值略有不同 a.同一海拔高度，纬度越高的地方，g 越大． b.同一纬度，海拔高度越高的地方，g 越小 ． （2）一般取g ＝9.8 m/s 2 ，以题目要求为主。 （3）在不同的星球表面，重力加速度g 的大小一般不相同． 3 方向：竖直向下 4 实质：是一个初速为零，加速度为g 的匀加速直线运动。 三 自由落体运动的速度 （1）大小 ： t v gt （2）方向 ： 竖直向下 四 自由落体运动速度-时间和位移-时间图像 [例1]从离地500m 的空中自由落下一个小球，取g= 10m/s 2 ，求： （1）经过多少时间落到地面； （2）从开始落下的时刻起，在第1s 内的位移、最后1s 内的位移； （3）落下一半时间的位移.

[例2]气球下挂一重物，以v0=10m/s匀速上升，当到达离地高h=175m处时，悬挂重物的绳子突然断裂，那么重物经多少时间落到地面？落地的速度多大？空气阻力不计，取g=10m/s2. 【练习】 一、选择题 1.甲物体的重力是乙物体的3倍，它们在同一高度处同时自由下落，则下列说法中正确的是[ ] A.甲比乙先着地 B.甲比乙的加速度大 C.甲、乙同时着地 D.无法确定谁先着地 2.关于自由落体运动，下列说法正确的是 [ ] A.某段时间的平均速度等于初速度与末速度和的一半 B.某段位移的平均速度等于初速度与末速度和的一半 C.在任何相等时间内速度变化相同 D.在任何相等时间内位移变化相同 3.自由落体运动在任何两个相邻的1s内，位移的增量为 [ ] A.1m B.5m C.10m D.不能确定 4.甲物体的重量比乙物体大5倍，甲从H高处自由落下，乙从2H高处与甲物体同时自由落下，在它们落地之前，下列说法中正确的是 [ ] A.两物体下落过程中，在同一时刻甲的速度比乙的速度大 B.下落1s末，它们的速度相同 C.各自下落1m时，它们的速度相同 D.下落过程中甲的加速度比乙的加速度大 5.从某高处释放一粒小石子，经过1s从同一地点再释放另一粒小石子，则在它们落地之前，两粒石子间的距离将 [ ] A.保持不变 B.不断增大 C.不断减小 D.有时增大，有时减小

自由落体运动典型例题 [例1]从离地500m的空中自由落下一个小球，取g= 10m/s2，求： （1）经过多少时间落到地面； （2）从开始落下的时刻起，在第1s内的位移、最后1s内的位移； （3）落下一半时间的位移. [分析]由h=500m和运动时间，根据位移公式可直接算出落地时间、第1s内位移和落下一半时间的位移.最后1s内的位移是下落总位移和前（n—1）s下落位移之差. （2）第1s内的位移： 因为从开始运动起前9s内的位移为： 所以最后1s内的位移为： h10=h-h9=500m-405m=95m

（3）落下一半时间即t'=5s，其位移为 [说明]根据初速为零的匀加速运动位移的特点，由第1s内的位移h1=5m，可直接用比例关系求出最后1s内的位移，即 h1∶h10=1∶19 ∴ h10=19h1=19×5m=95m 同理，若把下落全程的时间分成相等的两段，则每一段内通过的位移之比： h t/2∶h t=12∶22=1∶4 [例2]一个物体从H高处自由落下，经过最后196m所用的时间是4s，求物体下落H高所用的总时间T和高度H是多少？取g=9.8m/s2，空气阻力不计. [分析]根据题意画出小球的运动示意图（图1）其中t=4s， h=196m. [解]方法 1 根据自由落体公式 式（1）减去式（2），得

方法2 利用匀变速运动平均速度的性质由题意得最后4s内的平均速度为 因为在匀变速运动中，某段时间中的平均速度等于中点时刻的速度，所以下落至最 后2s时的瞬时速度为 由速度公式得下落至最后2s的时间 方法3 利用v－t图象 画出这个物体自由下落的v-t 图，如图2所示.开始下落后经时间（T—t）和T后的速度分别为g（T-t）、 gT. 图线的AB段与t轴间的面积表示在时间t内下落的高度h.。由

自由落体运动的规律 【知识讲解】 自由落体运动 一、定义 物体只在重力作用下从静止开始下落的运动，叫自由落体运动。在没有空气阻力时，物体下落的快慢跟物体的重力无关。 1971年美国宇航员斯科特在月球上让一把锤子和一根羽毛同时下落，观察到它们同时落到月球表面。此实验说明：①在月球上无大气层。②自由落体运动的快慢与物体的质量无关。 自由落体运动在地球大气层里是一种理想运动，但掌握了这种理想运动的规律，也就为研究实际运动打下了基础。当空气阻力不太大，与重力相比较可以忽略时，实际的落体运动可以近似地当作自由落体运动。 对自由落体运动的再研究： 为了纪念伽利略的伟大贡献，1993年4月8日来自世界各地的一些科学家，用精密自动投卸仪把不同材料制成的木球、铝球、塑料球等许多小球从比萨斜塔上44米高处同时投下，用精密电子仪器和摄像机记录，结果发现所有小球同时以同一速度落地。 所以，一般情况下，物体在空气中下落，可以忽略空气的影响，近似地认为是自由落体运动。 二、自由落体运动的条件 1、从静止开始下落，初速为零。 2、只受重力，或其它力可忽略不计。(这是一种近似，忽略了次要因素，抓住了主要因素，这是一种理想化研究方法) 三、自由落体运动的性质 伽利略不但巧妙地揭示了亚里士多德观点的内部矛盾，还对自由落体运动的性质做了许多研究。他的研究方法是提出假设——数学推理——实验验证――合理外推。 伽利略所处的年代还没有钟表，计时仪器也较差，自由落体运动又很快，伽利略为了研究落体运动，利用当时的实验条件做了在斜面上从静止开始下滑的直线运动(目的是为了“冲淡重力)，证明了在阻力很小的情况下小球在斜面上的运动是匀变速直线运动，用逻辑推理外推到斜面倾角增大到90°的情况，小球将自由下落，成为自由落体，他认为这时小球仍然会保持匀变速直线运动的性质，多么巧妙啊! 正确与否需要用实验来验证，如图是处理课本中的自由落体纸带运动轨迹。 猜想：自由落体是匀变速直线运动

(本栏目内容，在学生用书中以活页形式分册装订！) 1．下图所示的各图象中能正确反映自由落体运动过程的是(设向上为正方向)( ) 解析：自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动，v＝gt，其v－t图象是一条倾斜直线．因取向上为正方向，故只有C对． 答案：C 2．伽利略认为自由落体运动应该是最简单的变速运动，即它的速度是均匀变化的，速度的均匀变化意味着( ) A．速度与时间成正比 B．速度与位移成正比 C．速度与时间的二次方成正比 D．位移与时间的二次方成正比 解析：伽利略认为速度的均匀增加意味着速度与时间成正比，又从数学上推导出位移与时间的二次方成正比． 答案：AD 3．物体从某一高度自由落下，到达地面时的速度与在一半高度时的速度之比是( )∶2∶1 C．2∶1D．4∶1 解析：由v2＝2gh知v＝2gh，所以v1∶v2＝2∶1. 答案：B 4．17世纪意大利科学家伽利略在研究落体运动的规律时，做了著名的斜面实验，其中应用到的物理思想方法属于( ) A．等效替代B．实验归纳 C．理想实验D．控制变量 【解题流程】 合理外推 ▏ 斜面实验→自由落体运动规律→理想实验，C项正确 答案：C 5．关于重力加速度的说法不正确的是( ) A．重力加速度g是标量，只有大小没有方向，通常计算中g取 m/s2 B．在地球上不同的地方，g值的大小不同，但它们相差不是很大 C．在地球上同一地点，一切物体在自由落体运动中的加速度都相同 D．在地球上的同一地方，离地面高度越大重力加速度g越小 解析：首先重力加速度是矢量，方向竖直向下，与重力的方向相同，在地球的表面，不同的地方，g值的大小略有不同，但都在 m/s2左右，在地球表面同一地点，g的值都相同，但随着高度的增大，g的值逐渐变小． 答案：A 6．一石块从高度为H处自由下落，当速度达到落地速度的一半时，它的下落距离等于( ) 答案：B 7．两物体在不同高度自由下落，同时落地，第一个物体下落时间为t，第二个物体下落时间为t/2，当第二个物体开始下落时，两物体相距( ) A．gt2B．3gt2/8 C．3gt2/4 D．gt2/4

教学目标 1、知识目标：学习自由落体运动、理解自由落体加速度，掌握自由落体运动的规律。 2、能力目标：培养学生在实验探索中进行研究性学习，体验学生间的交流合作。 3、情感目标：让学生受到见义勇为的思想教育和集体观念教育。 教学重点 理解不同物体做自由落体运动的加速度都相同。 教学难点 从实验中得出自由落体运动的特点及其运动性质。 教学方式 讲解、演示、师生互动、对比归纳。 教学仪器 金属片，纸片；牛顿管，抽气机；重物，直尺。 教学过程 [引入课题] 最美妈妈吴菊萍的故事：20XX年7月2日下午1点半左右，杭州滨江区的闻涛社区的一处住宅小区内，两岁女孩突然从10楼高空坠落，眼看一出悲剧即将上演。刹那间，刚好路过的吴菊萍毫不犹豫冲过去，徒手抱接了一下女孩，自己的左臂瞬间被巨大的冲击力撞成粉碎性骨折。但是，由于她奋不顾身的这一接，女孩稚嫩的生命得救了。同样有着两岁儿子的吴菊萍之后被人们称为最美妈妈！ 多么惊险的一幕，吴菊萍这种舍己救人的精神确实值得大家学习，如果2岁小女孩是从半米高的位置落到大人手中，小女孩会毫发无损，而从10层楼高的位置落下来后，为什么造成如此严重的后果？吴菊萍从观察到动手接住小女孩，允许她反应的时间到底有多少？她又冒着多大的危险去接小女孩的呢？ 生活中有许多这种落体现象。为了研究问题的方便，我们今天只研究最简单、最理想的落体运动——自由落体运动。 [新课教学] 提问：大家看见过落体运动吗？ 树叶的下落； 雨滴、雪花的下落； 蹦极时，人的下落； 工地上，从高处落下的砖头和瓦片；等等。 提问：你们仔细观察过落体运动吗？ 演示实验：小石头和羽毛的下落。 实验现象：小石头下落的比羽毛快。 早在公元前4世纪，希腊哲学家亚里士多德通过观察大量物体下落的现象，归纳出：物体越重，下落得越快。 提问：是不是重的物体一定比轻的物体下落得快呢？ 同学们可以通过实验研究这个问题，桌上有金属片和纸片，利用它们设计小实验，做一做。

(本栏目内容，在学生用书中以活页形式分册装订！) 1．下图所示的各图象中能正确反映自由落体运动过程的是(设向上为正方向)( ) 解析： 自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动，v ＝gt ，其v －t 图象是一条倾斜直线．因取向上为正方向，故只有C 对． 答案： C 2．伽利略认为自由落体运动应该是最简单的变速运动，即它的速度是均匀变化的，速度的均匀变化意味着( ) A ．速度与时间成正比 B ．速度与位移成正比 C ．速度与时间的二次方成正比 D ．位移与时间的二次方成正比 解析： 伽利略认为速度的均匀增加意味着速度与时间成正比，又从数学上推导出位移与时间的二次方成正比． 答案： AD 3．物体从某一高度自由落下，到达地面时的速度与在一半高度时的速度之比是( ) ∶2 ∶1 C ．2∶1 D ．4∶1 解析： 由v 2＝2gh 知v ＝2gh ，所以v 1∶v 2＝2∶1. 答案： B 4．17世纪意大利科学家伽利略在研究落体运动的规律时，做了着名的斜面实验，其中应用到的物理思想方法属于( ) A ．等效替代 B ．实验归纳 C ．理想实验 D ．控制变量 【解题流程】 ▏ 斜面实验→自由落体运动规律→理想实验，C 项正确 答案： C 5．关于重力加速度的说法不正确的是( ) A ．重力加速度g 是标量，只有大小没有方向，通常计算中g 取 m/s 2 B ．在地球上不同的地方，g 值的大小不同，但它们相差不是很大 C ．在地球上同一地点，一切物体在自由落体运动中的加速度都相同 D ．在地球上的同一地方，离地面高度越大重力加速度g 越小 解析： 首先重力加速度是矢量，方向竖直向下，与重力的方向相同，在地球的表面，不同的地方，g 值的大小略有不同，但都在 m/s 2左右，在地球表面同一地点，g 的值都相同，但随着高度的增大，g 的值逐渐变小． 答案： A 6．一石块从高度为H 处自由下落，当速度达到落地速度的一半时，它的下落距离等于( ) 答案： B 7．两物体在不同高度自由下落，同时落地，第一个物体下落时间为t ，第二个物体下落时间为t /2，当第二个物体开始下落时，两物体相距( ) A ．gt 2 B ．3gt 2/8 C ．3gt 2/4 D ．gt 2/4 解析： 当第二个物体开始下落时，第一个物体已下落t 2时间，此时离地高度h 1＝12gt 2－12g ??? ?t 22；第二个物体下落时的高度h 2＝12g ??? ?t 22，则待求距离Δh ＝h 1－h 2 ＝12gt 2－2×12g ????t 22＝gt 24 . 答案： D

《自由落体运动》教案 ★ 新课标要求 1、知识目标： （1）使学生知道什么是自由落体运动，理解自由落体运动的条件和特征，掌握重力加速度的概念； （2）掌握自由落体运动的规律，能用匀变速直线运动的规律解决自由落体问题。 2、能力目标： （1）培养学生的观察能力、逻辑推理能力和实验设计能力； （2）进行科学态度和科学方法教育，了解研究自然规律的科学方法，培养探求知识的能力； ★ 教学重点：自由落体运动的特征和规律； ★ 教学难点：研究自由落体运动的特征 ； ★ 实验教具：薄纸片和石头、牛顿管、重物、直尺、多媒体课件等 教学过程： 一、复习提问 前面我们学习了匀变速直线运动的规律。下面我们一起来回顾一下匀变速直线运动的有关知识。 速度公式： 0t v v at =+ 位移公式： 2012 s v t at =+ 速度位移公式：2202t v v as -= 推论：做匀变速直线运动的物体，在连续相等的时间间隔T 内位移之差为一 恒量。 s 1= s 2=…= aT 2 二、导入新课 举例：用手握住的石头处于静止状态。 （老师提问）松手后石头的运动情况如何？ （学生活动）思考与讨论并猜想。 V 0=0，石头竖直下落。 （老师演示）提醒同学们注意观察。 （学生活动）石头下落时做V 0=0的竖直方向的直线运动。 过渡引言：今天我们就来深入的认识这一运动———自由落体运动。 三、新课教学 1、演示实验一：

石头与纸片从同一高度同时由静止开始下落。问：我们可观察到什么现象？（看到石头比纸片下落得快）。为什么石头比纸片下落得快呢？（石头重一些，重的物体比轻的物体下落快） 教师介绍：早在2000多年前，古希腊的哲学家亚里士多德通过对落体运动的观察、研究，得出“物体下落快慢由物体重力决定”即“物体越重下落越快”的结论。亚里士多德的观点是否正确呢？（不对）这种从表面上的观察得出的结论实际上是错误的。 过渡引言：实际上重的物体下落的快只是我们的一种生活经验，现在我们再来做一个实验。 2、演示实验二： 取半张纸与一张纸，把半张纸揉成一团，两者也分别从同一高度同时由静止下落。问：我们可观察到什么现象？（半张纸比一张纸下落的快，轻的物体下落快）。 过渡引言：轻的物体下落快，这不是与亚里士多德的结论相矛盾吗？为什么会有两种不同的观点呢？我们再来做一个实验。 3、演示实验三： 取两张相同纸，把其中一张揉成团，两者也分别从同一高度同时由静止下落。问：我们可观察到什么现象？（纸团比纸片下落得快）。 过渡引言：上述现象说明重力相同的物体也不能同时落地，所以物体下落的快慢和轻重的关系比较复杂，既不能说重的物体比轻的物体下落快，也不能说轻物体的比重的物体下落快，因此亚里士多德的观点是错误的。 （学生思考与讨论）总结上面三个演示实验得到三个不同的结论，你又能得出什么结论？ 结论：物体下落的快慢与重力无关。 （老师提问）同学们仔细分析一下，亚里士多德的观点究竟错在哪里？ （学生活动）没有考虑空气阻力的影响 过渡引言：第(3)个演示中，纸片受到的空气阻力明显地比纸团受到的空气阻力大，所以纸片下落较慢。由于影响空气阻力大小的因素太复杂。在科学研究中，我们常常采取忽略一些次要因素，从最简的问题入手的方法。在落体运动中，先排除空气阻力，研究物体在没有空气阻力条件下的运动。 4、牛顿管实验 拿一个长约1.5米，一端封闭，另一端有开关的玻璃管（牛顿管），把小铁片和羽毛放到这个玻璃管里。在玻璃管里有空气的情况下，我们来比较这两个物体下落的快慢。（拿着玻璃管走到学生当中去，将水平放置的玻璃管迅速转过90°成竖直放置状态，让同学门观察两个物体的下落情况，重复该实验三次）

自由落体运动 编稿：周军审稿：隋伟 【学习目标】 1．理解自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，重点掌握其运动规律. 2．知道自由落体运动加速度的大小和方向.知道地球上不同地方重力加速度大小的差异. 3．理解用频闪摄影研究运动的基本原理，会根据照片分析自由落体运动. 4. 熟练运用自由落体运动规律解决简单问题. 5. 理解伽利略利用斜面研究自由落体运动所蕴含的思想方法.领会“提出假设、数学推理、实验检验和合理外推”的科学研究方法. 【要点梳理】 要点一、自由落体运动 要点诠释： 【高清课程：自由落体与竖直上抛运动00:02:58】 1、自由落体运动的定义 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、自由落体运动的两个基本特征 ①初速度为零； ②只受重力。 3、自由落体运动的运动性质 自由落体运动是初速度为零的竖直向下的匀加速直线运动。 4、自由落体运动的加速度 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。 尽管在不同地点加速度g值略有不同，但通常的计算中一般都取g=9.8m/s2，在粗略的计算中还可以取g=10m/s2。■ 要点二、自由落体运动的规律 要点诠释： 【高清课程：自由落体与竖直上抛运动00:04:30】 1、自由落体运动的规律可以用以下四个公式来概括 ■ 2、以下几个比例式对自由落体运动也成立 ①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 ②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 ③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) ④通过相邻的相等的位移所用时间之比为 t1：t2：t3：……：t n=1：()：()：……：() 要点三、伽利略对自由落体运动的研究

高中物理-自由落体运动练习（含解析） [要点对点练] 要点一：对公式v t 2＝v ＝v 0＋v 2和v x 2 ＝ v 20＋v 2 2 的理解 1．一物体从斜面上某点由静止开始做匀加速直线运动，经过3 s 后到达斜面底端，并在水平地面上做匀减速直线运动，又经9 s 停止，则物体在斜面上的位移与在水平地面上的位移大小之比是( ) A ．1∶1 B ．1∶2 C ．1∶3 D ．3∶1 [解析] 解本题的关键是抓住两段匀变速直线运动的初(末)速度为零这个隐含条件，进而得出物体在斜面上和在水平地面上的平均速度都为v 2这个结论．设物体到达斜面底端时的速度 为v ，则物体在斜面上的平均速度v 1＝v 2，在斜面上的位移x 1＝v 1t 1＝v 2t 1，在水平地面上的平均 速度v 2＝v 2，在水平地面上的位移x 2＝v 2t 2＝v 2 t 2，所以x 1∶x 2＝t 1∶t 2＝1∶3，故选C. [答案] C 2．沿直线做匀变速运动的质点在第一个0.5 s 内的平均速度比它在第一个1.5 s 内的平均速度大2.45m/s ，以质点初始时刻的运动方向为正方向，则质点的加速度为( ) A ．2.45m/s 2 B ．－2.45m/s 2 C ．4.90m/s 2 D ．－4.90m/s 2 [解析] 解本题的关键是知道v ＝ v 0＋v 2 ＝v t /2的含义．设质点在第一个0.5 s 内的平均速 度为v 1，即在t 1＝0.25 s 时的速度为v 1；在第一个1.5 s 内的平均速度为v 2，即在t 2＝0.75 s 时速度为v 2.由题意得：v 1－v 2＝2.45m/s ，故a ＝ v 2－v 1t 2－t 1＝－2.45 0.75－0.25 m/s 2＝－4.90m/s 2，D 正确． [答案] D 3．一辆汽车刹车后做匀减速直线运动直到停止．已知汽车在前一半时间内的平均速度为 v ，则汽车在后一半时间内的平均速度为( ) A.14 v B.1 3 v

自由落体运动典型例题 2，求：500m的空中自由落下一个小球，取g= 10m/s [例1]从离地 ）经过多少时间落到地面；（1 1s内的位移、最后内的位移；（2）从开始落下的时刻起，在第1s . 3）落下一半时间的位移（内位移和1s和运动时间，根据位移公式可直接算出落地时间、第]由h=500m [分析. 下落位移之差）sn最后1s内的位移是下落总位移和前（— 1.落下一半时间的位移 内的位移：1s（2）第 因为从开始运动起前9s内的位移为： 所以最后1s内的位移为： h=h-h=500m-405m=95m 910． （3）落下一半时间即t'=5s，其位移为 [说明]根据初速为零的匀加速运动位移的特点，由第1s内的位移h=5m，可直接用1比例关系求出最后1s内的位移，即 h∶h=1∶19 101∴ h=19h=19×5m=95m 110同理，若把下落全程的时间分成相等的两段，则每一段内通过的位移之比： 224

∶2h=1∶=1h∶tt/2 [例2]一个物体从H高处自由落下，经过最后196m所用的时间是4s，求物体下落2H高所用的总时间T和高度H是多少？取g=9.8m/s，空气阻力不计. [分析]根据题意画出小球的运动示意图（图1）其中t=4s， h=196m. [解]方法 1 根据自由落体公式 ），得2）减去式（1式（ 方法 2 利用匀变速运动平均速度的性质由题意得最后4s内的平均速度为 因为在匀变速运动中，某段时间中的平均速度等于中点时刻的速度，所以下落至最后2s时的瞬时速度为 由速度公式得下落至最后2s的时间

方法 3 利用v－t图象 画出这个物体自由下落的v-t 图，如图2所示.开始下落后经时间（T—t）和T后的速度分别为g（T-t）、 gT. 图线的AB段与t轴间的面积表示在时间t内下落的高度。由h. [例3] 气球下挂一重物，以v=10m/s匀速上升，当到达离地高h=175m处时，悬挂0重物的绳子突然断裂，那么重物经多少时间落到地面？落地的速度多大？空气阻力不2计，取g=10m/s. [分析]这里的研究对象是重物，原来它随气球以速度v匀速上升.绳子突然断裂后，0重物不会立即下降，将保持原来的速度做竖直上抛运动，直至最高点后再自由下落. [解] 方法 1 分成上升阶段和下落阶段两过程考虑 绳子断裂后重物可继续上升的时间和上升的高度分别为 故重物离地面的最大高度为 H=h+h=175m＋5m=180m. 1重物从最高处自由下落，落地时间和落地速度分别为 v=gt=10×6m/s=60m/s. 2t所以从绳子突然断裂到重物落地共需时间 t=t＋t=1s＋6s=7s.

自由落体运动 一、单项选择题 1．(2019·雅安期末)甲球的质量是乙球质量的5倍，两球从同一高度同时自由落下，下列说法正确的是( ) A ．甲、乙都做自由落体运动，所以都不受任何外力作用 B ．甲、乙从同一高度自由落下，所以两球同时落地 C ．甲球质量大，所以甲的加速度比乙的加速度大 D ．甲球质量大，所以甲落到地面的速度也大 解析：选B.甲、乙都做自由落体运动，都只受重力作用，故A 错误；因为甲、乙物体同时做自由落体运动，它们的初速度为零，加速度为g ，根据v ＝gt 和h ＝12gt 2 知，两物体具有 相同的速度和位移，故两个物体的运动情况完全相同，同时落地，落地速度也相同，故B 正确，C 、D 错误． 2．(2019·怀仁校级月考)在物理学发展的过程中，许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程．在对以下几位物理学家所作科学贡献的叙述中或者研究方法中，正确的说法是( ) A ．在对自由落体运动的研究中，伽利略猜想运动速度与下落时间成正比，并直接用实验进行了验证 B ．伟大的物理学家牛顿最先建立了速度、加速度等概念，并创造了一套科学研究方法 C ．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看做匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，物理学中把这种研究方法叫做“微元法” D ．亚里士多德认为两个物体从同一高度自由落下，重物体与轻物体下落一样快 解析：选C.伽利略猜想自由落体的运动速度与下落时间成正比，并未直接进行验证，而是验证了位移与时间的平方成正比，故A 错误；伽利略是伟大的物理学家，他最先建立了速度、加速度等概念，并创造了一套科学研究方法，故B 错误；在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看做匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，物理学中把这种研究方法叫做“微元法”，故C 正确；伽利略认为两个从同一高度自由落下的物体，重物体与轻物体下落一样快，故D 错误． 3．关于自由落体运动的加速度g ，下列说法中正确的是( ) A ．重的物体g 值大 B ．同一地点，轻、重物体的g 值一样大 C ．g 值在地球上任何地方都一样大 D ．g 值在赤道处大于北极处 解析：选B.g 值与物体轻重无关，A 错误，B 正确；g 值在地球上不同地方大小不同，在

自由落体运动教学设计 教学重点 掌握自由落体运动的规律 教学难点 通过实验得出自由落体运动的规律 教学方法 实验现象＋合力推理＋实验验证 课时安排 1课时 教学目标 (一)知识与技能 1.认识自由落体运动，知道影响物体下落快慢的因素，理解自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。 2.能用打点计时器或其他实验仪器得到相关的运动轨迹并能自主进行分析。 3.知道什么是自由落体的加速度，知道它的方向，了解在地球上的不同地方，重力加速度大小不同。 4.掌握如何从匀变速直线运动的规律推出自由落体运动规律，并能够运用自由落体规律解决实际问题。 5.初步了解探索自然规律的科学方法，重点培养学生的实验能力和推理能力。

(二)过程与方法 1．会根据现象进行合理假设与猜想的探究方法。 2．会利用实验数据分析并能归纳总结出物理规律的方法。 3．善于进行观察，并能独立思考或与别人进行讨论、交流。 (三)情感态度与价值观 1．通过指导学生探究，调动学生积极参与讨论，培养学生学习物理的浓厚兴趣。 2．渗透物理方法的教育，在研究物理规律的过程中抽象出一种物理模型──自由落体。 3．培养学生的团结合作精神和协作意识，敢于积极探索并能提出与别人不同的见解 教学准备 抽气机、牛顿管、羽毛、粉笔、硬币、投影仪、相关投影片、课件 教学过程 ［投影］本节课学习目标 1.知道自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动 2.知道不同物体在同一地点下落时加速度相同，都是重力加速度g，方向竖直向下 学习目标完成过程

一、导入 ［演示］将粉笔头从高处释放. ［提问］观察到运动的特点？ 竖直下落 今天我们就来深入认识这一类运动——自由落体运动. 新课教学 1.自由落体运动 （1）物体自由下落的快慢的决定因素 ［演示］让一个纸片与小钢球同时自由下落，可看到什么现象？ 学生：钢球落得快 老师：对，这就是我们的生活经验——重的物体下落的快，这也是公元前4世纪的希腊哲学家亚里士多德最早阐述的影响人们两千多年的看法.但是实际上这个说法是错误的.同学们可能也听说过著名的比萨斜塔实验，这个由伽利略做的实验就是研究这个问题的，并且他还用归谬法、数学推理都证明亚里士多德观点的错误.同学们可以下去看阅读资料，也可以自己去查找这方面的资料. ［演示］把刚才的纸团揉成团，和小钢球同时落下，同学们再观察.

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. 。

自由落体运动练习题 一、选择题 1.甲是乙重量的的3倍，它们从同一高度处同时自由下落，则下列说法中正确的是（） A.甲比乙先着地 B.甲比乙的加速度大 C.甲、乙同时着地 D.无法确定谁先着地 2.关于自由落体运动，下列说法正确的是[ ] A.某段时间的平均速度等于初速度与末速度和的一半 B.某段位移的平均速度等于初速度与末速度和的一半 C.在任何相等时间内速度变化相同 D.在任何相等时间内位移变化相同 3.自由落体运动在任何两个相邻的1s内，位移的增量为[ ] A.1m B.5m C.10m D.不能确定 4.甲物体的重量比乙物体大5倍，甲从H高处自由落下，乙从2H高处与甲物体同时自由落下，在它们落地之前，下列说法中正确的是[ ] A.两物体下落过程中，在同一时刻甲的速度比乙的速度大 B.下落1s末，它们的速度相同 C.各自下落1m时，它们的速度相同 D.下落过程中甲的加速度比乙的加速度大 5.从某高处释放一粒小石子，经过1s从同一地点再释放另一粒小石子，则在它们落地之前，两粒石子间的距离将[ ] A.保持不变 B.不断增大 C.不断减小 D.有时增大，有时减小 6.长为5m的竖直杆下端距离一竖直隧道口为5m，若这个隧道长也为5m，让这

根杆自由下落，它通过隧道的时间为

[ ] 7.图1所示的各v－t图象能正确反映自由落体运动过程的是[ ] 8.甲、乙两物体分别从10m和20m高处同时自由落下，不计空气阻力，下面描述正确的是[ ] A.落地时甲的速度是乙的1/2 B.落地的时间甲是乙的2倍 C.下落1s时甲的速度与乙的速度相同 D.甲、乙两物体在最后1s内下落的高度相等 9．关于自由落体运动，下列说法正确的是（） A．自由落体运动是竖直方向的匀加速直线运动 B．竖直方向的位移只要满足x1:x2:x3…=1：4：9…的运动就是自由落体 C．自由落体运动在开始连续的三个2 s 内的路程之比为1：3：5 D．自由落体运动在开始连续的三个1 s末的速度之比为1：3：5 二、填空题 10.从高h处自由下落的物体，落到地面所用的时间是t=_____，落地时的速度v=______，物体落下h/3时和落下全程时的速度之比是______，各自所经历的时间之比是______. 11.自由下落的物体在头ts内，头2ts内和头3ts内下落的高度之比是______；在第1个ts内、第2个ts内、第3个ts内下落的高度之比又是______. 12.物体从高270m处自由下落，把它运动的总时间分成相等的3段，则这3段时间内下落的高度分别为______m、______m和______m；若把下落的总高度分成相等的三段，则物体依次下落这3段高度所用的时间之比为____________.