2.4 自由落体运动 -2022-2023学年高一物理精讲精练（2019人教版必修第一册） (解析版)

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2.4 自由落体运动

考点精讲

考点 1：自由落体运动的理解

1．自由落体运动的理解

（1）条件：①初速度为零；②只受重力。

（2）运动性质：是初速度 v0＝0、加速度 a＝g的匀加速直线运动。

（3）vt 图像：是一条过原点的倾斜直线(如图所示)，斜率 k＝g。

【点拨】　自由落体运动是一种理想化模型：只有当空气阻力比重力小得多，可以忽略时，物体从静

止下落才可以当作自由落体运动。

2．自由落体加速度(重力加速度)的理解

（1）方向：总是竖直向下。

（2）大小：①在同一地点，重力加速度都相同。

② 大小与在地球上的纬度、距地面的高度有关：

与纬度的关系在地球表面上，重力加速度随纬度的增加而增大，即赤道处重力加速度最

小，两极处重力加速度最大，但差别不大

与高度的关系在地面上的同一地点，重力加速度随高度的增加而减小。但在不太高的高

度内，可认为重力加速度的大小不变

【点拨】　

（1）重力加速度的方向既不能说是“垂直向下”，也不能说是“指向地心”，只有在赤道或两极时

重力加速度的方向才指向地心。

（2）物体在其他星球上也可以做自由落体运动，但不同天体表面的重力加速度不同。

【例 1】(2020－2021 学年湖南省湘潭市第一中学高一(上)期中)关于自由落体运动，下列说法正确的是

(　　)

A．物体从静止开始下落的运动叫自由落体运动

B．物体在只有重力作用下的运动叫做自由落体运动

C．在有空气的空间里，如果空气阻力与重力相比可以忽略不计，物体从静止开始下落的运动可以近

似看做自由落体运动

D．在地球上不同的地方，自由落体加速度的大小是相同的

【解析】 AB．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，选项 AB 错误；

C．在有空气的空间里，如果空气阻力与重力相比可以忽略不计，物体从静止开始下落的运动可以近

似看做自由落体运动，选项 C正确；

D．在地球上不同的纬度自由落体加速度的大小是不相同的，两极最大，赤道最小，选项 D错误。故

选C。

【答案】 C

分析自由落体运动的两点注意

（1）物体在真空中下落的运动不一定是自由落体运动，因为初速度不一定为零。

（2）物体在其他星球上也可以做自由落体运动，但同一物体在不同的星球上所受重力一般不同，所

以物体下落时的加速度一般不同。

【针对训练】

1．(对自由落体运动的理解)(多选)下列关于自由落体运动说法中正确的是(　　)

A．一张纸片在地球表面自由下落，可以看成自由落体运动

B．一个钢球在地球表面自由下落，可以看成自由落体运动

C．在地球上同一地点，一切物体在自由落体运动中落至同一高度时的加速度都相同

D．轻物体和重物体的重力加速度不同

【解析】BC　地球表面有空气，纸片受到的空气阻力较大，不能忽略，钢球受到的阻力比重力小得多，

可以忽略，因此钢球的自由下落可以看成自由落体运动，纸片的自由下落不能看成自由落体运动，A错误，

B正确；重力加速度是矢量，方向竖直向下，在地球的表面，不同的地方重力加速度 g的大小略有不同，

在地球表面同一地点，g的值都相同，但随着高度的增大，g的值逐渐减小，重力加速度与物体的质量无关，

C正确，D错误。

2．(对重力加速度的理解)关于重力加速度，以下说法正确的是 (　　)

A．轻重不同的物体的重力加速度不同

B．重力加速度表示自由下落的物体运动的快慢

C．重力加速度表示自由下落的物体运动速度变化的大小

D．重力加速度表示自由下落的物体运动速度变化的快慢

【解析】D　重力加速度的大小与所处的位置有关，与物体的大小、形状、质量无关，轻重不同的物

体在同一地点具有相同的重力加速度，故 A项错误；重力加速度是物体只受重力时产生的加速度，表示自

由落体运动速度变化的快慢，与速度大小以及速度变化均无关，故 D项正确，B、C项错误。

考点 2：自由落体运动规律的应用

1．自由落体运动的基本公式：

匀变速直线运动规律――→自由落体运动规律

――→

2．自由落体运动的中间一段过程的分析方法：

（1）差值法：从物体开始下落开始研究，物体做自由落体运动，如求物体下落后第 4 s 内的位移，可

以用自由落体前 4 s 的位移与前 3 s 的位移的差求得。

（2）初速法：如求物体下落后第 4 s 内的位移，可以先根据 v0＝gt1求出第 4 s 内的初速度，再利用 h＝

v0t2＋gt 求出相应的位移。

【例 2】(2020－2021 学年广东省广州市第六中学高一(上)期中)在某次跳水比赛中，一位运动员从离水

面10m 高的平台上向上跃起，举起双臂直体离开台面，此时其重心位于从手到脚全长的中点，跃起后重心

升高0.45m 达到最高点，落水时身体竖直，手先入水(在此过程中运动员水平方向的运动忽略不计)，求：

(计算时，可以把运动员看做全部质量集中在重心的一个质点，g取)

（1）运动员起跳时的速度．

（2）从离开跳台到手接触水面所经历的时间 t(结果保留 3位有效数字)．

【解析】 (1)上升阶段有：

代入数据解得：v0=3m/s

(2)上升阶段有：0=v0－gt1

代入数据解得：t1=0.3s

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