第4节 自由落体运动（学生版）-【帮课堂】2022-2023学年高一物理同步精品讲义（人教2019必修第一册 ）

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知识精讲
第4节 自由落体运动
课程标准 课标解读
1．知道物体做自由落体运动的条件，知
道自由落体运动是初速度为 0 的匀加速直
线运动。
2．会探究自由落体运动规律和测定自由
落体运动的加速度，知道重力加速度的大
小和方向。
3．会运用自由落体运动的规律和特点解
决有关问题。
4．了解伽利略研究自由落体运动的科学
方法和探究过程。
1、了解亚里士多德关于力与印运动的主要观点。
2、了解伽利略研究自由落体运动的实验和推理方法。
认识伽利略对物体运动的研究在科学发展和人类进步
上的重大意义。
3、通过实验探究自由落体运动，体会基于事实证据和
科学推理对不同观点和结论进行质疑、分析和判断的
科学研究方法。
4、经历抽象概括和推理的过程，知道物体做自由落体
运动的条件。
5、通过实验，探究自由落体运动的规律，了解重力加
速度的概念，掌握其大小、方向，知道地球上不同地
点的重力加速度可能会不同。
知识点 01 关于物体运动的快慢的两种学说
1. 亚里士多德：物体下落快慢和物体的轻重有关：轻的物体下落 ，重的物体下落
2. 伽利略：伽利略的逻辑推理否定了亚里士多德的观点，证明物体下落的快慢和物体的轻重无关。
【即学即练 1】请你回顾伽利略探究物体自由下落规律的过程，判断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
3. 自由落体运动
1.定义：物体只在重力作用下从 的运动.
2.运动性质：初速度为 0 的 直线运动.
3.物体的下落可看做自由落体运动的条件：空气阻力的作用比较小，可以 .
知识点 02 自由落体运动的实验研究
1.实验原理:
重物拖着纸带竖直下落时，如果只带受到的阻力比重物的重力小得多，可以近似认为重物仅在重力作用下运动 ，
根据打点计时器打出的纸带能分析和研究重物的 .
2.实验器材:
能力拓展
打点计时器、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台、几个质量不同的重物、夹子、低压交流电源、毫米刻度尺
3.探究过程：
(1)将打点计时器竖直固定在铁架台上，连接好电路.
(2)把纸带穿过两个限位孔，下端用铁夹夹到重物上，让重物 打点计时器.
(3)用手捏住纸带上端把纸带拉成竖直状态， 电源， 让重物自由下落，重物落地后立即关闭电源，
打点计时器就在纸带上打下一系列的点.
(4)改变重物的质量，重复几次上面的实验，选取一条点迹清晰的纸带进行分析.
4.数据处理：做出 V-t 图像分析自由落体的运动规律
知识点 03 自由落体加速度
1.自由落体加速度：在同一地点，一切物体自由下落的加速度都相同，这个加速度叫自由落体加速度，也叫 ，
通常用
g
表示.
2.方向： .
3.大小：(1)在地球上不同的地方，
g
的大小一般是 (填“不同”或“相同”)；
(2)一般取值：
g
＝9.8 m/s2或
g
＝10 m/s2.
（3）在同一个位置，任何物体的重力加速度都相同。
（4）当物体所在的高度和地球的半径相差不多的时候，物体的重力加速度与高度有关
【即学即练 2】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9.8 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
知识点 04 自由落体规律
1、运动特点：初速度为 ，加速度为 g的 运动.
2、基本规律
匀变速直线运动规律――→自由落体运动规律
――→
2.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.
【即学即练 3】一个物体从某一高度做自由落体运动.已知它在第1 s 内的位移恰为它在最后1 s 内位移的三分之
一.则它开始下落时距地面的高度为(不计空气阻力，g＝10 m/s2)(　　)
A.15 m B.20 m C.11.25 m D.31.25 m
考法01 自由落体运动规律
【典例 1】．从离地面 500m 的空中自由落下一个小球，取 g＝10m/s2，求小球：
(1)经过多长时间落到地面？
(2)自开始下落计时，在第1 s 内的位移、最后1 s 的位移；
分层提分
(3)下落时间为总时间的一半时的位移．
考法02 多物体的自由落体运动
【典例 2】科技馆中的一个展品如图所示，在较暗处有一个不断均匀滴水的水龙头，在一种特殊的间歇闪光灯
的照射下，若调节间歇闪光间隔时间正好与水滴从A下落到 B的时间相同，可以看到一种奇特的现象，水滴似
乎不再下落，而是像固定在图中的A、B、C、D四个位置不动，对出现的这种现象，下列描述正确的是(取g＝
10 m/s2)(　　)
A．水滴在下落过程中通过相邻两点之间的时间满足 tAB＜tBC＜tCD
B．闪光的间隔时间是 s
C．水滴在相邻两点间的平均速度满足 AB∶BC∶CD＝1∶4∶9
D．水滴在各点的速度之比满足 vB∶vC∶vD＝1∶3∶5
题组A 基础过关练
1．在物理学的发展历程中，下面的哪位科学家首先建立了平均速度、瞬时速度和加速度等概念用来描述物体的
运动，并首先采用了实验检验、猜想和假设的科学方法，把实验和逻辑推理和谐地结合起来，从而有力地推进
了人类科学的发展(　　)
A．伽利略　　　　　B．亚里士多德 C．牛顿 D．爱因斯坦
2.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)(　　)
3.高空坠物已经成为城市中仅次于交通肇事的伤人行为.某市曾出现一把明晃晃的菜刀从高空坠落，“砰”的一
声砸中了停在路边的一辆摩托车的前轮挡泥板.假设该菜刀可以看成质点，且从15 层楼的窗口无初速度坠落，
则从菜刀坠落到砸中摩托车挡泥板的时间最接近(　　)
A.1 s B.3 s C.5 s D.7 s
4.一观察者发现，每隔一定时间有一水滴自8 m 高处的屋檐落下，而且当看到第五滴水刚要离开屋檐时，第一
滴水正好落到地面，那么这时第二滴水离地的高度是(g＝10 m/s2)(　　)
A．2 m B．2.5 m
C．2.9 m D．3.5 m
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