第2.4课 自由落体运动（解析版）-【新征程】2022-2023学年高一物理同步综合讲练备课（人教版2019必修第一册）

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第
2.4
课 自由落体运动
解题要点梳理：
1.自由落体运动
(1)自由落体运动实质上是初速度 v0＝0、加速度 a＝g 的匀加速直线运动，是匀变速直线运动的一个特例.
(2)自由落体是一种理想化模型，这种模型忽略了次要因素——空气阻力，突出了主要因素——重力.实际
上，物体下落时由于受空气阻力的作用，并不做自由落体运动.
(3)运动图像：自由落体运动的 v－t 图像(如图 1)是一条过原点的倾斜直线，斜率 k＝g.
2.自由落体加速度(重力加速度)
(1)方向：总是竖直向下，但不一定垂直地面；
(2)大小：①在同一地点，重力加速度都相同.
② 地球上纬度不同的地点重力加速度不同，其大小随纬度的增加而增大，赤道上最小，两极处最大，但各
处的重力加速度都接近 9.8 m/s2，一般计算中 g 取 9.8 m/s2 或 10 m/s2.
3.自由落体运动的基本公式
v=gt h=½gt2 v2=2gh
注意：匀变速直线运动的一切推论公式，如平均速度公式、位移差公式、初速度为零的匀变速直线运动的
比例式，都适用于自由落体运动.
基础巩固
1.（2022·海南·昌江黎族自治县矿区中学一模）关于自由落体运动的研究，伽利略在其著作中有如下描
述：“在空气中黄金、铅、铜、岩石及其它材料的球之间速度的变化如此微小从 50 米高下落的黄金
球不会超前黄铜球四指宽。观察到这一点，我得出的结论是：在完全没有阻力的介质中所有的物体以
相同的速度下落…”伽利略描述的这一研究过程主要涉及的科学方法是（　　）
A．等效替代法 B．实验推理法 C．类比法 D．转换法
【答案】B
【详解】不同材料的球体从同一高度下落速度几乎—样，进而推测得到在完全没有阻力的介质中所有
的物体以相同的速度下落…”的结论，这正是伽利略创立的实验观察和逻辑推理相结合的科学方法，
ACD 错误，B项正确。
2.（2021·新疆生产建设兵团第四师第一中学高一期中）（多选）关于自由落体运动，下列说法中正确
的是(　　)
A．初速度为零的竖直向下的运动是自由落体运动
B．只在重力作用下的竖直向下的运动是自由落体运动
C．自由落体运动在任意相等的时间内速度变化量相等
D．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
【答案】CD
【详解】只在重力作用下的，初速度为零的竖直向下的运动是自由落体运动，选项AB 错误；自由落
体运动的加速度为定值g，则在任意相等的时间内速度变化量均为 gt，选项C正确；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，选项D正确；故选 CD.
3.（2021·上海·高一课时练习）（多选）小球从竖直砖墙某位置由静止释放，用频闪照相机在同一底片
上多次曝光，得到了如图中 1、2、3、4、5所示的小球在运动过程中每次曝光的位置。连续两次曝光
的时间间隔均为 T，每块砖的厚度均为 d。根据图中的信息，下列判断正确的是（　　）
A．位置1是小球释放的初始位置B．小球做匀加速直线运动
C．小球下落的加速度为 D．小球在位置3的速度为
【答案】BCD
【详解】A．根据初速度为零的匀变速直线运动规律，连续相等时间位移之比为 1:3:5…，A错误；B．
因为连续相等时间位移之差相等，所以小球做匀加速直线运动。B正确；C．根据匀变速直线运动的规
律得 ，解得 ，C正确；D．小球在位置3的速度为 ，D正确。故选 BCD。
4.（2021·全国·高一专题练习）（多选）如图所示，在一个水平桌面上方有三个金属小球 a、b、c，高
度分别为h1、h2、h3，且h1∶h2∶h3＝3 2 1.∶ ∶ 若先后由静止依次释放小球 a、b、c，三小球刚好同时落到桌
面上，不计空气阻力，则（　　）
A．三小球到达桌面时的速度大小之比是 3 2 1∶ ∶
B．三小球运动时间之比为 ∶ ∶1
C．小球 b与a开始下落的时间差小于 c与b开始下落的时间差
D．小球 b与a开始下落的时间差大于 c与b开始下落的时间差
【答案】BC
【详解】A．由 v2＝2gh，得 ，则三小球落到桌面时的速度大小之比 v1∶v2∶v3=∶1∶
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