銜接09 自由落體運(yùn)動（原卷版）-2021年初升高物理無憂銜接（2019人教版）

銜接09：自由落體運(yùn)動

目錄

一、自由落體運(yùn)動..............................................01

二、自由落體加速度............................................02

三、自由落體運(yùn)動的規(guī)律.......................................04

四、豎直上拋運(yùn)動..............................................05

五、伽利略對自由落體運(yùn)動的研究...............................05

精選練習(xí)

A組基礎(chǔ)練....................................................06

B組提高練....................................................07

C組新題速遞..................................................09

一、自由落體運(yùn)動

1.定義：物體只在重力作用下從靜止開始下落的運(yùn)動。

2.特點(diǎn)

(1)運(yùn)動特點(diǎn)：初速度等于零的勻加速直線運(yùn)動。

(2)受力特點(diǎn)：只受重力作用。

3.物體做自由落體運(yùn)動的條件

(1)初速度為零；

(2)除重力之外不受其他力的作用。

4.自由落體運(yùn)動是一種理想化模型

這種模型忽略了次要因素一一空氣阻力，突出了主要因素一一重力。在實(shí)際中，物體下落時(shí)由于受空

氣阻力的作用，并不做自由落體運(yùn)動，只有當(dāng)空氣阻力遠(yuǎn)小于重力時(shí)，物體由靜止的下落才可看做自由落

體運(yùn)動，如在空氣中自由下落的石塊可看做自由落體運(yùn)動，空氣中羽毛的下落不能看做自由落體運(yùn)動。

5.自由落體運(yùn)動的實(shí)質(zhì)

自由落體運(yùn)動是初速度v（）=0,加速度a=g的勻加速直線運(yùn)動，它只是勻變速直線運(yùn)動的特例.

6.【特別提醒】

物體在其他星球上也可以做自由落體運(yùn)動，但同一物體在不同的星球上所受重力一般不同，所以下落

時(shí)的加速度一般不同。

小試牛刀：

例1：下列說法中正確的是（）

A.在真空條件下，將鐵片與羽毛同時(shí)從同一高度釋放，鐵片比羽毛先落地

B.物體加速度的方向一定與速度方向相同

C.研究乒乓球的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動時(shí)，不可以把乒乓球看作質(zhì)點(diǎn)

D.做勻變速直線運(yùn)動的物體，速度變化量越大，加速度越大

例2：下列關(guān)于自由落體運(yùn)動的說法中不正確的是（）

A.物體從靜止開始下落的運(yùn)動叫自由落體運(yùn)動

B.物體只在重力作用下從靜止開始下落的運(yùn)動叫做自由落體運(yùn)動

C.從靜止開始下落的樹葉，因受空氣阻力作用，不能看成自由落體運(yùn)動

D.從靜止開始下落的小鋼球，所受空氣的阻力對其運(yùn)動影響很小，可以忽略，可以看成自由落體運(yùn)動

二、自由落體加速度

1.在同一地點(diǎn)，一切物體自由落體運(yùn)動中的加速度都相同，這個(gè)加速度叫自由落體加速度，又叫重力

加速度，通常用g來表示。

2.重力加速度的方向總是豎直向下的，它的大小可以通過多種方法用實(shí)驗(yàn)測定。

3.精確的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在地球上不同的地方，g的大小是不同的，在赤道上g最小，在兩極處g最大，

但它們區(qū)別不大。一般的計(jì)算中，可以取g=9.8mH或g=10m/s2；本書中，如果沒有特別的說明，都按g=9.8m/s2

進(jìn)行計(jì)算。

4.在地球上的不同地方g值不同。隨緯度升高，重力加速度增大。

5.對重力加速度的理解

(1)產(chǎn)生原因：由于地球上的物體受到地球的吸引力而產(chǎn)生的。

(2)大?。号c地球上的位置及距地面的高度有關(guān)，在地球表面上，重力加速度隨緯度的增加而增大，在

赤道處重力加速度最小，在兩極處重力加速度最大，但差別很小。在地面上的同一地點(diǎn)，隨高度的增加，

重力加速度減小，在一般的高度內(nèi)，可認(rèn)為重力加速度的大小不變。

(3)方向：豎直向下。由于地球是一個(gè)球體，所以各處的重力加速度的方向是不同的。

6.測量自由落體加速度的方法

(1)利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

(2)利用頻閃照相

頻閃照相可以每隔相等的時(shí)間拍攝一次.利用頻閃照相可追蹤記錄做自由落體運(yùn)動的物體在各個(gè)時(shí)

刻的位置(如圖所示為一小球做自由落體運(yùn)動的頻閃照片).根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的推論A/?=g乃可求自由

落體加速度.

小試牛刀：

例1.關(guān)于自由落體運(yùn)動的加速度g,下列說法正確的是()

A.重的物體的g值大

B.g值在地面任何地方一樣大

C.g值在赤道處大于南北兩極處

D.同一地點(diǎn)的不同質(zhì)量的物體g值一樣大

例2：假設(shè)宇航員在月球上做自由落體運(yùn)動的實(shí)驗(yàn)：如圖所示，如果宇航員拿著兩質(zhì)量不同的兩個(gè)小球

在月球上，從同一高度同時(shí)由靜止釋放兩個(gè)小球，則()

產(chǎn)O

//

*

A.質(zhì)量大的下落得快B.質(zhì)量小的下落得快

C.兩球下落的時(shí)間相同D.兩球下落的加速度不同

三、自由落體運(yùn)動的規(guī)律

1.基本規(guī)律

勻變速直線運(yùn)動自由落體運(yùn)動

v=vQ+atV=gt

1

x=v(}t+^at

v2—v^=2axv2=lgh

2.推論

勻變速直線運(yùn)動自由落體運(yùn)動

Vo+v

2^=^=2

2N

Ax=?r2AggT2

3.關(guān)于自由落體運(yùn)動的幾個(gè)比例關(guān)系式

(1)第1s末，第2s末，第3s末，…，第ns末速度之比為vi：v2：v3：-：vn=l：2：3：…：n；

(2)前Is內(nèi)，前2s內(nèi)，前3s內(nèi)，…，前ns內(nèi)的位移之比為hi：h2：h3：…：卜=1：4：9：…：R

(3)連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之比為兒：hn：hm:…：加=1：3：5：…：(2n-l)；

(4)連續(xù)相等位移上所用時(shí)間之比為人：々：“：…：tn=1:—1):(#—小)：:(^/n—\/n—1)；

(5)連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之差是一個(gè)常數(shù)為時(shí)間間隔)。

4」特別提醒］自由落體運(yùn)動是一種特殊的勻變速直線運(yùn)動，故勻變速直線運(yùn)動的基本公式、推論對于

自由落體運(yùn)動都是適用的，但加速度為重力加速度g。

小試牛刀：

例：關(guān)于自由落體運(yùn)動，下列說法中不正確的是()

A.它是vO=O、a=g豎直向下的勻加速直線運(yùn)動

B.在開始連續(xù)的三個(gè)1s內(nèi)分別通過的位移之比是1：3：5

C.在開始連續(xù)的三個(gè)1s末的速度大小之比是1：2：3

D.從開始運(yùn)動起下落4.9m、9.8m、14.7m所經(jīng)歷的時(shí)間之比為1：2：3

四、豎直上拋運(yùn)動

(1)定義：將物體以初速度—豎直向上拋出后只在重力作用下的運(yùn)動。

(2)特點(diǎn)：取豎直向上為正方向，則初速度為正值，加速度為負(fù)值。(為方便計(jì)算，本書中g(shù)表示重力加

速度的大小)

①速度公式：V—VQ—Rto

②位移公式：//=加一上?。

③速度位移關(guān)系式：V2—V(?=-22/7。

Vo2

④上升的最大高度：H=

2r

⑤上升到最高點(diǎn)所用的時(shí)間：

小試牛刀：

例：將一個(gè)物體在f=0時(shí)刻以一定的初速度豎直向上拋出，f=0.8s時(shí)物體的速度大小變?yōu)?m/s(g取

10m/s2),則下列說法正確的是()

A.物體一定是在f=3.2s時(shí)回到拋出點(diǎn)

B.f=0.8s時(shí)刻物體的運(yùn)動方向可能向下

C.物體的初速度一定是20m/s

D.f=0.8s時(shí)刻物體一定在初始位置的下方

五、伽利略對自由落體運(yùn)動的研究

(1)伽利略研究自然規(guī)律的科學(xué)方法：把實(shí)驗(yàn)和邏輯推理(包括數(shù)學(xué)推演)和諧地結(jié)合起來。他給出了科學(xué)

研究過程的基本要素：對現(xiàn)象的一般觀察一提出假設(shè)一運(yùn)用邏輯得出推論一通過實(shí)驗(yàn)對推論進(jìn)行檢驗(yàn)一對

假說進(jìn)行修正和推廣

(2)伽利略對自由落體運(yùn)動的研究，開創(chuàng)了研究自然規(guī)律的科學(xué)方法一一抽象思維、數(shù)學(xué)推導(dǎo)和科學(xué)實(shí)

驗(yàn)相結(jié)合，這種方法到現(xiàn)在仍然是物理學(xué)乃至整個(gè)自然科學(xué)最基本的研究方法，它不但標(biāo)志著物理學(xué)的真

正開端，也有力地推進(jìn)了人類科學(xué)認(rèn)識的發(fā)展，近代科學(xué)研究的大門從此打開。

小試牛刀：

例：（多選）關(guān)于伽利略對自由落體運(yùn)動的研究，下列說法中正確的是（）

A.運(yùn)用“歸謬法”否定了亞里士多德的“重的物體下落快、輕的物體下落慢”的論斷

B.提出“自由落體”是一種最簡單的直線運(yùn)動——勻速直線運(yùn)動

C.通過斜面上物體的勻加速運(yùn)動外推出：斜面傾角為90。時(shí)，物體做自由落體運(yùn)動，且加速度的大

小跟物體的質(zhì)量無關(guān)

D.總體的思維過程是：對現(xiàn)象觀察研究一提出假說一邏輯推理一實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)一對假說進(jìn)行修正和推廣

精選練習(xí)

A組基礎(chǔ)練

1.某同學(xué)觀察懸崖跳水者從懸崖處自由下落，由于空氣阻力的影響，現(xiàn)測出他碰到水面前的下落時(shí)

間為3.0s,當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=9.8m/s2,而懸崖到水面的實(shí)際高度可以通過科技手段準(zhǔn)確測量，準(zhǔn)確測量

的高度可能為（）

A.43.0mB.45.0mC.47.0mD.49.0m

2.一物體從高處自由下落，經(jīng)2s落地，則該物體下落1s時(shí)，離地高度是（g取lOm/s?）（）

A.5mB.10mC.15mD.18m

3.用如圖所示的方法可以研究不同人的反應(yīng)時(shí)間，在課余時(shí)間，某組同學(xué)進(jìn)行了研究性學(xué)習(xí)，設(shè)直尺從

靜止開始自由下落到直尺被受測者抓住，直尺下落的豎直距離為〃，受測者的反應(yīng)時(shí)間為，，則下列關(guān)于/和

〃的關(guān)系正確的是

1

A.techB.tx—C.rocVAD.tech2

h

4.一小石塊從空中a點(diǎn)自由落下，先后經(jīng)過6點(diǎn)和c點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力。經(jīng)過人點(diǎn)時(shí)速度為也經(jīng)過c

點(diǎn)時(shí)速度為3v,則必段與砒段位移之比為（）

A.1：3B.1：5

C.1：8D.1：9

5.伽利略以前的學(xué)者認(rèn)為：物體越重，下落得越快。伽利略等一些物理學(xué)家否定了這一看法。但是，

我們在生活中看到的在一高塔頂端同時(shí)釋放一片羽毛和一個(gè)玻璃球，玻璃球先于羽毛落到地面，這是因?yàn)?/p>

（）

A.它們的重量不同

B.它們的密度不同

C.它們的材料不同

D.它們受到的空氣阻力不同

B組提高練

1.豎直上拋一小球，經(jīng)3s落回到原拋出處（空氣阻力不計(jì)），則小球在第2s內(nèi)的位移是（）

A.10mB.零C.—5mD.—1.25m

2.如圖所示，小球從豎直磚墻某位置靜止釋放，用頻閃照相機(jī)在同一底片上多次曝光，得到了圖中1、

2、3、4、5、…所示小球運(yùn)動過程中每次曝光的位置。已知連續(xù)兩次曝光的時(shí)間間隔均為T,每塊碗的厚度

均為乩根據(jù)圖中的信息，下列判斷正確的是（）

A.位置“1”是小球釋放的初始位置

B.小球做勻加速直線運(yùn)動

C.小球下落的加速度為余

D.小球在位置“3”的速度為招

3.甲、乙兩物體所受重力之比為1：4,甲、乙兩物體所在的位置高度之比為4：1,它們都做自由落

體運(yùn)動，則下列說法中正確的是（）

A.落地時(shí)的速度之比是2：1B.從開始下落到著地的平均速度之比是4：1

C,下落過程中加速度之比是1：4D.從開始下落到著地所用時(shí)間之比為16：1

4.屋檐隔一定時(shí)間滴下一滴水，當(dāng)?shù)?滴正欲滴下時(shí)，第1滴剛好落到地面，而第3滴與第2滴分別

位于高1m的窗子的上、下沿，如圖所示，g=10m/s2,則此屋檐離地面的距離為

A.2.2mB.3.OmC.2.5mD.3.2m

5.如圖所示，在桌面上方有三個(gè)金屬小球b、c,它們離桌面的高度歷：人2：例=3：2：1,若按先

后順序釋放三個(gè)小球，氏c剛好同時(shí)到達(dá)桌面，若不計(jì)小球受到的空氣阻力，貝1（）

A.三者到達(dá)桌面時(shí)速度之比為3：2：I

B.三者運(yùn)動的時(shí)間之比為3：2：1

C.6與a開始下落的時(shí)間差小于c與人開始下落的時(shí)間差

D.b與a開始下落的時(shí)間差大于c與b開始下落的時(shí)間差

C組新題速遞

一、單選題

1.（2021?鎮(zhèn)江市實(shí)驗(yàn)高級中學(xué)高一月考）關(guān)于自由落體運(yùn)動，下列說法正確的是（)

A.物體做自由落體運(yùn)動時(shí)不受任何力的作用

B.質(zhì)量大的物體受到的重力大，落到地面的速度也大

C.自由落體運(yùn)動的物體只受重力作用

D.物體剛下落時(shí)，速度和加速度都為零

2.（2021?云南麗江市?高一期末）下列關(guān)于自由落體運(yùn)動的說法正確的是（）

A.在空氣中下落的雪花的運(yùn)動是自由落體運(yùn)動

B.從豎直上升的熱氣球吊籃中掉下的物體的運(yùn)動是自由落體運(yùn)動

C.自由落體運(yùn)動是一種初速度為零的勻加速直線運(yùn)動

D.只在重力作用下的運(yùn)動必定是自由落體運(yùn)動

3.（2021?四川省大竹中學(xué)高一月考）飛機(jī)以200m/s的水平速度勻速飛行，某時(shí)刻讓A球落下，相隔

1s又讓B球落下，不計(jì)空氣阻力，在以后的運(yùn)動中，關(guān)于A球與B球的相對位置關(guān)系，正確的是（取g=10m/s2）

（）

A.A球在B球的前下方B.A球在B球的后下方

C.A球在B球的正下方5m處D.A球在B球的正下方，距離隨時(shí)間的增加而增加

4.（2021?湖北武漢市?高一期末）如圖是小球自由下落時(shí)的頻閃照片示意圖。之間的距離為26.25cm,

B、C之間的距離為48.75cm,重力加速度g=10m/s?,下列說法正確的是（）

AO

BO

cO

A.頻閃儀每隔1.5s閃光一次

B.小球在位置C的速度大小為2.5m/s

C.下一次記錄的小球位置在C點(diǎn)正下方75cm處

D.小球自由落體運(yùn)動的起點(diǎn)在A點(diǎn)正上方5cm處

5.（2021.汕頭市達(dá)濠華僑中學(xué)高一期末）科技館中有一個(gè)展品，如圖所示，暗處有一個(gè)不斷均勻滴水

的水龍頭，在一種特殊的燈光照射下，可觀察到一個(gè)個(gè)下落的水滴，緩緩調(diào)節(jié)水滴下落的時(shí)間間隔到適當(dāng)

情況，可看到一種奇特的現(xiàn)象，水滴似乎不再往下落，而是固定在圖中A、B、C、。四個(gè)位置不動，一般

要出現(xiàn)這種現(xiàn)象，照明光源應(yīng)該滿足（g取10m/s2）（）

8?二10

C?二40

"%(單位：由

光源)

A.普通光源即可

B.間歇發(fā)光，間隙時(shí)間為0.14s

C.間歇發(fā)光，間隙時(shí)間為0.02s

D.間歇發(fā)光，間隙時(shí)間為0.1s

6.（2021?湖北高一期中）為了制止高樓住戶向窗外隨意丟棄垃圾的陋習(xí)，某同學(xué)在自家（二樓）窗子

上、下邊框安裝光電探測裝置，利用自由落體運(yùn)動規(guī)律推斷丟棄垃圾住戶的樓層。重力加速度g取10m/s2,

每層樓高3米左右，設(shè)他家窗子上、下邊框之間的距離為0.9m。某天光電探測裝置檢測到一下落物件經(jīng)過

該窗口的時(shí)間為0.03s,假設(shè)丟物住戶是從窗口將物件從靜止丟下的。估計(jì)丟物住戶的樓層是（）

A.14樓B.17樓C.20樓D.23樓

7.（2021?浙江高一月考）以一定的初速度從地面豎直向上拋出一個(gè)物體，空氣的阻力不計(jì)，則（)

A.物體在上升階段與下降階段的加速度相同

B.物體在經(jīng)過空中同一位置時(shí)的速度相同

C.上升階段的時(shí)間小于下降階段的時(shí)間

D.物體上升到最高點(diǎn)時(shí)的速度為零，加速度也為零

8.（2021?云南楚雄彝族自治州?高一期末）假設(shè)從比薩斜塔上將一小球由靜止釋放，小球經(jīng)時(shí)間fs（f

>1）落地，忽略空氣阻力，重力加速度大小為g,則小球最后Is內(nèi)的位移是第Is內(nèi)位移的（）

A.（2+1）倍B.r倍

C.（2M）倍D.（/-I）倍

9.（2021?吉林長春市?長春外國語學(xué)校高一開學(xué)考試）如圖所示，高處有一根長為心的棍子，在距棍

子的下端人處有一點(diǎn)P?，F(xiàn)在使棍子自由落下，則棍子的全長通過p點(diǎn)所用的時(shí)間是（）

L

h

10.（2021?遼寧高一月考）通過研究自由落體運(yùn)動，描繪出的