第5节　自由落体运动

自由落体运动第5节(强基课—逐点理清物理观念)课标要求层级达标1.通过实验，认识自由落体运动。2.结合物理学史的相关内容，认识物理实验与科学推理在物理研究中的作用。学考层级1.认识自由落体运动的特点。2.认识自由落体运动的加速度。3.知道自由落体运动的基本规律，并能应用解决实际问题。选考层级1.用理想化模型处理自由落体运动。2.能用匀变速直线运动的规律解决自由落体运动的相关问题。010203目录逐点清(一)自由落体运动的特点逐点清(二)自由落体运动的加速度逐点清(三)自由落体运动规律探索回眸逐点清(一)

自由落体运动的特点[多维度理解]1．定义：物体只在________作用下从______开始下落的运动。2．条件：(1)初速度v0＝0；(2)仅受重力。3．实际落体运动的处理(1)一般情况下，物体下落时所受____________不能忽略，物体由静止下落的运动不能看成自由落体运动；(2)当____________可以忽略时，物体由静止下落的运动可以近似看成_____________运动。重力静止空气阻力空气阻力自由落体1.

如图所示，有两根长约为1m的玻璃管，内装羽毛和小金属片，其中一根用抽气机抽成真空。让玻璃管竖直，观察羽毛和小金属片在两根管中由静止开始下落时的现象，对以下结论作出判断：[全方位练明](1)甲图中的羽毛和小金属片均做自由落体运动。

()(2)乙图中的羽毛和小金属片均做自由落体运动。

()(3)乙图管中抽掉了空气，管中物体只受重力作用。

()(4)甲图中羽毛比金属片下落慢的原因是空气阻力对羽毛的影响更大。

()(5)日常生活中，当空气阻力远小于重力时，空气中物体由静止开始的下落可看作自由落体运动。

()×√√√√2．关于自由落体运动，下列说法正确的是

(

)A．物体竖直向下的运动就是自由落体运动B．加速度等于重力加速度的运动就是自由落体运动C．在自由落体运动过程中，质量不同的物体运动规律相同D．自由落体运动中“自由”一词只是说初速度为0答案：C

解析：物体只在重力的作用下从静止开始下落的运动叫作自由落体运动，A、B错误；在自由落体运动过程中，质量不同的物体运动规律相同，C正确；自由落体运动中“自由”一词指的是初速度为0且只受重力，故D错误。3．(2023·厦门学考检测)踢毽子是我国民间的一项体育游戏，毽子由羽毛和胶垫组成。在下落时总是胶垫在下羽毛在上，如图所示，毽子在下落时，下列说法正确的是

(

)A．毽子在下落过程中做自由落体运动B．因为重的物体总是比轻的物体下落得快，所以胶垫总在下C．如果没有空气阻力，也总是出现胶垫在下羽毛在上的现象D．因为存在空气阻力，所以总是出现胶垫在下羽毛在上的现象答案：D

解析：毽子在自由下落过程，羽毛受到了较大的阻力，故不能看作自由落体运动，故A错误；胶垫在下羽毛在上的原因是胶垫单独下落时，加速度大，而不是因为胶垫重，故B错误；如果没有空气阻力，胶垫和羽毛单独下落的加速度相同，一起下落时不存在胶垫拖着羽毛的情况，故C错误；因为空气阻力的存在，所以总是胶垫在下羽毛在上，故D正确。逐点清(二)

自由落体运动的加速度

[多维度理解]1．重力加速度(1)定义：物体自由下落时具有的源于__________________的加速度。(2)大小①在地球上同一地点，一切物体自由下落的加速度都相同；②随着纬度升高，重力加速度_______；③一般的计算中，通常g取9.8m/s2，在粗略计算时，g取________。(3)方向：地球上重力加速度的方向总是__________。物体所受的重力作用增大10m/s2竖直向下gt自由落体运动的基本规律注意：(1)自由落体运动的运动时间由下落的高度决定。(2)自由落体运动中下落的高度与离地高度是两个不同的概念，处理问题时要注意区分。3．自由落体运动的几个比例关系式(1)第1T时，第2T时，第3T时，…，第n

T时速度之比为v1∶v2∶v3∶…∶vn＝1∶2∶3∶…∶n。(2)前1T内，前2T内，前3T内，…，前n

T内的位移之比为h1∶h2∶h3∶…∶hn＝1∶4∶9∶…∶n2。[典例]

小敏在学过自由落体运动规律后，对自家房上下落的雨滴产生了兴趣，她坐在窗前发现从屋檐每隔相等时间滴下一滴水，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1m的窗子的上、下沿。小敏同学在自己的作业本上画出了如图所示的雨滴下落同自家房子的位置关系，其中第2滴和第3滴之间的小矩形表示小敏正对的窗子(g取10m/s2)，求：(1)滴水的时间间隔；(2)此屋檐离地面多高。[答案]

(1)0.2s

(2)3.2m1．关于物体做自由落体运动的加速度g值，下列说法中正确的是(

)A．重的物体g值大B．同一地点，轻、重物体的g值一样大C．g值在地球上任何地方都一样大D．g值在赤道处大于北极处[全方位练明]答案：B

解析：g值与物体轻重无关，A错误，B正确；g值在地球上不同地方大小不同，在赤道处小于北极处，C、D错误。2．(2023·济南高一检测)如图所示，在频闪照相中得到的一张真空中羽毛与苹果自由下落的局部频闪照片。已知频闪仪每隔时间t闪光一次。关于提供的信息及相关数据处理，下列说法正确的是(

)

答案：D

逐点清(三)

自由落体运动规律探索回眸[多维度理解]1．亚里士多德观点：重物比轻物下落得快。2．伽利略的贡献(1)从逻辑推理上否定了亚里士多德关于重物体___________、轻物体_____________的论断。(2)提出了“自由落体运动是一种最简单的变速运动——________________”的猜想。(3)利用斜面实验间接证明了自由落体运动是匀变速直线运动。下落得快下落得慢匀变速直线运动1．判断下列说法是否正确。(1)同样大小的钢球比棉球下落的快，说明重物比轻物下落得快。()(2)在月球上的同一高度处同时释放羽毛和铁球，铁球一定比羽毛先落地。

()(3)如果消除空气阻力的影响，钢球和棉球下落快慢相同。

()[全方位练明]××√2．(2023·龙岩学考检测)如图为伽利略研究自由落体运动规律时设计的斜面实验。他让铜球在阻力很小的斜面上从静止滚下，利用滴水计时记录铜球运动的时间。关于伽利略的“斜面实验”，下列说法正确的是

(

)A．在倾角较小的斜面上进行实验，可“冲淡”重力的作用，使测量时间更容易B．伽利略通过对自由落体运动的研究，进行合理外推得出铜球在斜面做匀变速运动C．若斜面倾角一定，不同质量的铜球在斜面上运动时速度变化的快慢不同D．若斜面倾角一定，铜球沿斜面运动的位移与所用时间成正比答案：A

解析：在倾角较小的斜面上进行实验，可“冲淡”重力的作用，铜球沿斜面运动较慢，使测量时间更容易，故A项正确；伽利略通过铜球在斜面做匀变速运动，进行合理外推得出自由落体运动是匀变速运动，故B项错误；若斜面倾角一定，不同质量的铜球在斜面上运动时速度变化的快慢相同，故C项错误；若斜面倾角一定，铜球沿斜面运动的位移与所用时间的平方成正比，故D项错误。3．(多选)在自由落体运动的研究中，亚里士多德、伽利略等一些物理学家做出了巨大的贡献。下列说法正确的是

(

)A．亚里士多德认为物体下落快慢跟物体的轻重有关B．在自由落体运动处理中，在有空气的空间，可以忽略空气阻力的作用，这种处理采用了极限的思维方式C．伽利略通过数学运算得出了物体通过的位移与所用时间的二次方成正比的结论D．伽利略采用“冲淡”重力的方法，使小球下落时间变长，便于测量答案：ACD

解析：亚里士多德认为物体下落快慢跟物体的轻