2.5 自由落体运动-2021-2022学年高一物理精讲精练（2019鲁科版必修第一册）（原卷版）

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2.5 自由落体运动

考点精讲

考点 1：自由落体运动的特点

1.自由落体运动的受力特点

自由落体运动是一种理想化的运动，物体在空气中的运动都要受到阻力的作用，但当自由下落的物体

所受的空气阻力远小于物体的重力时，物体的运动可视为自由落体运动．

2．自由落体运动的运动特点

（1）在同一地方，一切物体在自由落体运动中的加速度都相同．

（2）在地球表面上各处的重力加速度不同．

（3）在地球表面上同一地点，重力加速度随高度的增加而减小，在一般的高度内，可认为重力加速

度的大小不变．

（4）重力加速度的方向总是竖直向下．

【针对训练】

1．在真空中，将苹果和羽毛同时从同一高度由静止释放，下列频闪照片中符合事实的是(　　)

A　　　B　　　C　　　　D

2．(多选)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9.8 m/s2

B．在地面上不同的地方，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

考点 2：自由落体运动的规律及应用

1.自由落体运动的基本规律

匀变速直线运动自由落体运动

速度公式 vt＝v0＋at vt＝gt

位移公式 s＝v0t＋at2h＝gt2

速度位移关系式 v－v＝2as v＝2gh

2.自由落体运动的几个推论

匀变速直线运动自由落体运动

中间时刻的速度 v＝v＝v＝v＝＝

中间位置的速度 v＝v＝＝gt

位移差公式 Δs＝aT2Δh＝gT2

3.自由落体运动的几个比例(初速度为零的匀加速直线运动均适用)

（1）第 1 s 末，第 2 s 末，第 3 s 末，…，第 n s 末速度之比为

1 2 3 …∶ ∶ ∶ ∶n.

（2）连续相等时间内的位移之比为

1 3 5 … (2∶ ∶ ∶ ∶ n－1)．

（3）连续相等位移所用时间之比为

1 (∶ －1) (∶ －)…(∶ ∶ －)．

【例】　有一矿井深 125 m，在井口每隔一定时间自由下落一个小球，g取10 m/s2.当第 11 个小球刚从

井口下落时，第 1个小球恰好落到井底，则相邻两个小球下落的时间间隔为多少？此时第 3个小球和第 5

个小球相隔几米？

【技巧与方法】

应用自由落体运动规律解题的思路和方法

1 首先将题目中的日常生活信息进行加工处理，选择有用的已知信息，排除干扰因素．

2 在分析信息的基础之上进行科学的模型抽象，建立物理模型，将实际问题转化为理想的物理过程．

3 根据已知条件和自由落体运动模型遵循的物理规律，选择准确的物理公式列方程，代入数值求解．

【针对训练】

3．(多选)甲、乙两物体质量之比为 m甲∶m乙＝3 1∶ ，甲从 H高处自由下落，乙从 2H高处同时自由下

落，不计空气阻力，以下说法正确的是(　　)

A．在甲落地之前，同一时刻甲的速度比乙的速度大

B．在甲落地之前，同一时刻两物体的速度相等

C．甲落地时，乙距地面的高度为 H

D．甲、乙在空中运动的时间之比为 1 2∶

4.每隔一定时间就有一滴水从屋檐滴下，当第 5滴正欲滴下时，第 1滴刚好落

到地面，而第 3滴与第 2滴分别位于高 1 m 的窗子的上下沿，如图所示．(取g＝10

m/s2)试求：

（1）滴水的时间间隔是多少？

（2）此屋檐离地面多高？

考点 3：伽利略对自由落体运动的研究

1.伽利略的科学方法

⇒⇒⇒⇒

2．伽利略科学方法的意义

伽利略对物体运动的研究，开创了数学推理和实验研究相结合探索自然规律的科学方法．这种方法到

现在仍然是物理学乃至整个自然科学最基本的研究方法．这种方法的使用，不但标志着物理学的真正开始，

也有力地推进了人类科学认识的发展，近代科学研究的大门从此打开．

【针对训练】

5．(多选)伽利略在研究自由落体运动时，设计了如图所示的斜面实验．下列哪些方法是他在这个实验

中采用过的(　　)

A．用水钟计时

B．用打点计时器打出纸带进行数据分析

C．改变斜面倾角，比较各种倾角得到的的比值的大小

D．将斜面实验的结果合理“外推”，说明自由落体运动是特殊的匀变速直线运动

6．在学习物理知识的同时，还应当注意学习物理学中研究问题的思想和方法，从一定意义上说，后

一点甚至更重要．伟大的物理学家伽利略的研究方法对于后来的科学研究具有重大的启蒙作用，至今仍然

具有重要意义．请你回顾伽利略探究物体下落规律的过程，判定下列哪个过程是伽利略的探究过程(　　)

A．猜想——问题——数学推理——实验验证——合理外推——得出结论

B．问题——猜想——实验验证——数学推理——合理外推——得出结论

C．问题——猜想——数学推理——实验验证——合理外推——得出结论

D．猜想——问题——实验验证——数学推理——合理外推——得出结论

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