初升高物理无忧衔接（全国通用）衔接09 自由落体运动（解析版）

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衔接 09：自由落体运动

一、自由落体运动…………………………………………………………01

二、自由落体加速度………………………………………………………03

三、自由落体运动的规律…………………………………………………05

四、竖直上抛运动…………………………………………………………06

五、伽利略对自由落体运动的研究………………………………………07

精选练习

A组基础练…………………………………………………………………08

B组提高练…………………………………………………………………10

一、自由落体运动

1．定义：物体只在重力作用下从静止开始下落的运动。

2．特点

(1)运动特点：初速度等于零的匀加速直线运动。

(2)受力特点：只受重力作用。

3．物体做自由落体运动的条件

(1)初速度为零；

(2)除重力之外不受其他力的作用。

4．自由落体运动是一种理想化模型

这种模型忽略了次要因素——空气阻力，突出了主要因素——重力。在实际中，物体下落时由于受空

气阻力的作用，并不做自由落体运动，只有当空气阻力远小于重力时，物体由静止的下落才可看做自由落

体运动，如在空气中自由下落的石块可看做自由落体运动，空气中羽毛的下落不能看做自由落体运动。

5．自由落体运动的实质

自由落体运动是初速度 v0＝0，加速度 a＝g的匀加速直线运动，它只是匀变速直线运动的特例。

6.【特别提醒】

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，所以下落

时的加速度一般不同。

小试牛刀：

例1：下列说法中正确的是（）

A．在真空条件下,将铁片与羽毛同时从同一高度释放,铁片比羽毛先落地

B．物体加速度的方向一定与速度方向相同

C．研究乒乓球的旋转运动时,不可以把乒乓球看作质点

D．做匀变速直线运动的物体,速度变化量越大,加速度越大

【答案】C

【解析】

A、真空环境中不考虑空气阻力，则铁片与羽毛都只受重力而静止释放而做自由落体运动，其加速度

与质量无关都为 g，故同时下落同时落地；故 A错误.

B、物体的加速度方向可以与速度方向相同、相反、或不共线；故 B错误.

C、研究乒乓球的旋转时，各部分运动不同，不可以将乒乓球看作质点；故 C正确.

D、加速度是反映速度变化快慢的物理量，速度变化量越大，加速度不一定大，还要看时间；故 D错

误.

故选 C.

例2：下列关于自由落体运动的说法中不正确的是(　　)

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

C．从静止开始下落的树叶，因受空气阻力作用，不能看成自由落体运动

D．从静止开始下落的小钢球，所受空气的阻力对其运动影响很小，可以忽略，可以看成自由落体运

动

【答案】A

【解析】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。通常情况下在空气中自由

下落的物体如果物体所受空气阻力与其自身重力相比可以忽略，则可以认为做自由落体运动，若不能忽略

则不叫自由落体运动。综上所述，B、C、D 项正确。

二、自由落体加速度

1．在同一地点，一切物体自由落体运动中的加速度都相同，这个加速度叫自由落体加速度，又叫重

力加速度，通常用 g来表示。

2．重力加速度的方向总是竖直向下的，它的大小可以通过多种方法用实验测定。

3．精确的实验发现，在地球上不同的地方，g的大小是不同的，在赤道上 g最小，在两极处 g最大，

但它们区别不大。一般的计算中，可以取 g=9.8m/s2或g=10m/s2；本书中，如果没有特别的说明，都按

g=9.8m/s2进行计算。

4．在地球上的不同地方 g 值不同。随纬度升高，重力加速度增大。

5. 对重力加速度的理解

(1)产生原因：由于地球上的物体受到地球的吸引力而产生的。

(2)大小：与地球上的位置及距地面的高度有关，在地球表面上，重力加速度随纬度的增加而增大，在

赤道处重力加速度最小，在两极处重力加速度最大，但差别很小。在地面上的同一地点，随高度的增加，

重力加速度减小，在一般的高度内，可认为重力加速度的大小不变。

(3)方向：竖直向下。由于地球是一个球体，所以各处的重力加速度的方向是不同的。

6.测量自由落体加速度的方法

(1)利用打点计时器

(2)利用频闪照相

频闪照相可以每隔相等的时间拍摄一次．利用频闪照相可追踪记录做自由落体运动的物体在各个时

刻的位置(如图所示为一小球做自由落体运动的频闪照片)．根据匀变速直线运动的推论 Δh＝gT2可求自

由落体加速度．

小试牛刀：

例1．关于自由落体运动的加速度 g，下列说法正确的是（）

A．重的物体的 g值大

B．g值在地面任何地方一样大

C．g值在赤道处大于南北两极处

D．同一地点的不同质量的物体 g值一样大

【答案】D

【解析】

A.自由落体运动的加速度 g是由重力产生的，由牛顿第二定律可知a=g，重力加速度与物体的质量无

关；故 A错误.

B.在地球上的物体所受的万有引力有两个效果，即分解成两个分力(重力和自转向心力)，而不同地点

的自转不同，自转向心力大小不同，另一分力重力也不同，从而有不同的重力加速度，纬度越高，重力加

速度越大；故 B错误.

C.地面的物体的重力加速度受纬度和海拔的影响；纬度越高重力加速度越大，赤道处小于南北两极处

的重力加速度；故 C错误.

D.同一地点物体的万有引力表达式：，因为 R是定值，所以同一地点轻重物体的 g值一

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