第5節(jié)　自由落體運動

自由落體運動第5節(jié)(強基課—逐點理清物理觀念)課標要求層級達標1.通過實驗，認識自由落體運動。2.結(jié)合物理學史的相關(guān)內(nèi)容，認識物理實驗與科學推理在物理研究中的作用。學考層級1.認識自由落體運動的特點。2.認識自由落體運動的加速度。3.知道自由落體運動的基本規(guī)律，并能應用解決實際問題。選考層級1.用理想化模型處理自由落體運動。2.能用勻變速直線運動的規(guī)律解決自由落體運動的相關(guān)問題。010203目錄逐點清(一)自由落體運動的特點逐點清(二)自由落體運動的加速度逐點清(三)自由落體運動規(guī)律探索回眸逐點清(一)

自由落體運動的特點[多維度理解]1．定義：物體只在________作用下從______開始下落的運動。2．條件：(1)初速度v0＝0；(2)僅受重力。3．實際落體運動的處理(1)一般情況下，物體下落時所受____________不能忽略，物體由靜止下落的運動不能看成自由落體運動；(2)當____________可以忽略時，物體由靜止下落的運動可以近似看成_____________運動。重力靜止空氣阻力空氣阻力自由落體1.

如圖所示，有兩根長約為1m的玻璃管，內(nèi)裝羽毛和小金屬片，其中一根用抽氣機抽成真空。讓玻璃管豎直，觀察羽毛和小金屬片在兩根管中由靜止開始下落時的現(xiàn)象，對以下結(jié)論作出判斷：[全方位練明](1)甲圖中的羽毛和小金屬片均做自由落體運動。

()(2)乙圖中的羽毛和小金屬片均做自由落體運動。

()(3)乙圖管中抽掉了空氣，管中物體只受重力作用。

()(4)甲圖中羽毛比金屬片下落慢的原因是空氣阻力對羽毛的影響更大。

()(5)日常生活中，當空氣阻力遠小于重力時，空氣中物體由靜止開始的下落可看作自由落體運動。

()×√√√√2．關(guān)于自由落體運動，下列說法正確的是

(

)A．物體豎直向下的運動就是自由落體運動B．加速度等于重力加速度的運動就是自由落體運動C．在自由落體運動過程中，質(zhì)量不同的物體運動規(guī)律相同D．自由落體運動中“自由”一詞只是說初速度為0答案：C

解析：物體只在重力的作用下從靜止開始下落的運動叫作自由落體運動，A、B錯誤；在自由落體運動過程中，質(zhì)量不同的物體運動規(guī)律相同，C正確；自由落體運動中“自由”一詞指的是初速度為0且只受重力，故D錯誤。3．(2023·廈門學考檢測)踢毽子是我國民間的一項體育游戲，毽子由羽毛和膠墊組成。在下落時總是膠墊在下羽毛在上，如圖所示，毽子在下落時，下列說法正確的是

(

)A．毽子在下落過程中做自由落體運動B．因為重的物體總是比輕的物體下落得快，所以膠墊總在下C．如果沒有空氣阻力，也總是出現(xiàn)膠墊在下羽毛在上的現(xiàn)象D．因為存在空氣阻力，所以總是出現(xiàn)膠墊在下羽毛在上的現(xiàn)象答案：D

解析：毽子在自由下落過程，羽毛受到了較大的阻力，故不能看作自由落體運動，故A錯誤；膠墊在下羽毛在上的原因是膠墊單獨下落時，加速度大，而不是因為膠墊重，故B錯誤；如果沒有空氣阻力，膠墊和羽毛單獨下落的加速度相同，一起下落時不存在膠墊拖著羽毛的情況，故C錯誤；因為空氣阻力的存在，所以總是膠墊在下羽毛在上，故D正確。逐點清(二)

自由落體運動的加速度

[多維度理解]1．重力加速度(1)定義：物體自由下落時具有的源于__________________的加速度。(2)大小①在地球上同一地點，一切物體自由下落的加速度都相同；②隨著緯度升高，重力加速度_______；③一般的計算中，通常g取9.8m/s2，在粗略計算時，g取________。(3)方向：地球上重力加速度的方向總是__________。物體所受的重力作用增大10m/s2豎直向下gt自由落體運動的基本規(guī)律注意：(1)自由落體運動的運動時間由下落的高度決定。(2)自由落體運動中下落的高度與離地高度是兩個不同的概念，處理問題時要注意區(qū)分。3．自由落體運動的幾個比例關(guān)系式(1)第1T時，第2T時，第3T時，…，第n

T時速度之比為v1∶v2∶v3∶…∶vn＝1∶2∶3∶…∶n。(2)前1T內(nèi)，前2T內(nèi)，前3T內(nèi)，…，前n

T內(nèi)的位移之比為h1∶h2∶h3∶…∶hn＝1∶4∶9∶…∶n2。[典例]

小敏在學過自由落體運動規(guī)律后，對自家房上下落的雨滴產(chǎn)生了興趣，她坐在窗前發(fā)現(xiàn)從屋檐每隔相等時間滴下一滴水，當?shù)?滴正欲滴下時，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。小敏同學在自己的作業(yè)本上畫出了如圖所示的雨滴下落同自家房子的位置關(guān)系，其中第2滴和第3滴之間的小矩形表示小敏正對的窗子(g取10m/s2)，求：(1)滴水的時間間隔；(2)此屋檐離地面多高。[答案]

(1)0.2s

(2)3.2m1．關(guān)于物體做自由落體運動的加速度g值，下列說法中正確的是(

)A．重的物體g值大B．同一地點，輕、重物體的g值一樣大C．g值在地球上任何地方都一樣大D．g值在赤道處大于北極處[全方位練明]答案：B

解析：g值與物體輕重無關(guān)，A錯誤，B正確；g值在地球上不同地方大小不同，在赤道處小于北極處，C、D錯誤。2．(2023·濟南高一檢測)如圖所示，在頻閃照相中得到的一張真空中羽毛與蘋果自由下落的局部頻閃照片。已知頻閃儀每隔時間t閃光一次。關(guān)于提供的信息及相關(guān)數(shù)據(jù)處理，下列說法正確的是(

)

答案：D

逐點清(三)

自由落體運動規(guī)律探索回眸[多維度理解]1．亞里士多德觀點：重物比輕物下落得快。2．伽利略的貢獻(1)從邏輯推理上否定了亞里士多德關(guān)于重物體___________、輕物體_____________的論斷。(2)提出了“自由落體運動是一種最簡單的變速運動——________________”的猜想。(3)利用斜面實驗間接證明了自由落體運動是勻變速直線運動。下落得快下落得慢勻變速直線運動1．判斷下列說法是否正確。(1)同樣大小的鋼球比棉球下落的快，說明重物比輕物下落得快。()(2)在月球上的同一高度處同時釋放羽毛和鐵球，鐵球一定比羽毛先落地。

()(3)如果消除空氣阻力的影響，鋼球和棉球下落快慢相同。

()[全方位練明]××√2．(2023·龍巖學考檢測)如圖為伽利略研究自由落體運動規(guī)律時設(shè)計的斜面實驗。他讓銅球在阻力很小的斜面上從靜止?jié)L下，利用滴水計時記錄銅球運動的時間。關(guān)于伽利略的“斜面實驗”，下列說法正確的是

(

)A．在傾角較小的斜面上進行實驗，可“沖淡”重力的作用，使測量時間更容易B．伽利略通過對自由落體運動的研究，進行合理外推得出銅球在斜面做勻變速運動C．若斜面傾角一定，不同質(zhì)量的銅球在斜面上運動時速度變化的快慢不同D．若斜面傾角一定，銅球沿斜面運動的位移與所用時間成正比答案：A

解析：在傾角較小的斜面上進行實驗，可“沖淡”重力的作用，銅球沿斜面運動較慢，使測量時間更容易，故A項正確；伽利略通過銅球在斜面做勻變速運動，進行合理外推得出自由落體運動是勻變速運動，故B項錯誤；若斜面傾角一定，不同質(zhì)量的銅球在斜面上運動時速度變化的快慢相同，故C項錯誤；若斜面傾角一定，銅球沿斜面運動的位移與所用時間的平方成正比，故D項錯誤。3．(多選)在自由落體運動的研究中，亞里士多德、伽利略等一些物理學家做出了巨大的貢獻。下列說法正確的是

(

)A．亞里士多德認為物體下落快慢跟物體的輕重有關(guān)B．在自由落體運動處理中，在有空氣的空間，可以忽略空氣阻力的作用，這種處理采用了極限的思維方式C．伽利略通過數(shù)學運算得出了物體通過的位移與所用時間的二次方成正比的結(jié)論D．伽利略采用“沖淡”重力的方法，使小球下落時間變長，便于測量答案：ACD

解析：亞里士多德認為物體下落快慢跟物體的輕