銜接點(diǎn)08 自由落體運(yùn)動(dòng)（解析版）-2024-2025初升高銜接資料（新高一暑假學(xué)習(xí)提升）

銜接點(diǎn)08自由落體運(yùn)動(dòng)課程標(biāo)準(zhǔn)初中無(wú)高中1.通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究自由落體運(yùn)動(dòng)，體會(huì)基于事實(shí)證據(jù)和科學(xué)推理對(duì)不同觀點(diǎn)和結(jié)論進(jìn)行質(zhì)疑、分析和判斷的科學(xué)研究方法。2.知道物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的條件。通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，了解重力加速度的概念，掌握其大小、方向，知道地球上不同地點(diǎn)的重力加速度可能會(huì)不同。初中物理高中物理異同點(diǎn)無(wú)自由落體運(yùn)動(dòng)初中物理對(duì)于落體運(yùn)動(dòng)有簡(jiǎn)單的認(rèn)識(shí)，但對(duì)于在只受重力從靜止下落的這種理想化的運(yùn)動(dòng)形式及研究方法是沒(méi)有深入的研究的，高中物理對(duì)這種運(yùn)動(dòng)形式的研究相對(duì)來(lái)說(shuō)就比較具體了。初中物理無(wú)此內(nèi)容。知識(shí)點(diǎn)一自由落體運(yùn)動(dòng)1.定義：物體只在重力作用下從靜止開(kāi)始下落的運(yùn)動(dòng)。2.特點(diǎn)(1)運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：初速度為零，加速度為重力加速度g的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。(2)受力特點(diǎn)：只受重力作用，不受其他力。這種運(yùn)動(dòng)只在真空中才能發(fā)生，在有空氣的空間，如果空氣阻力的作用比較小，可以忽略，物體的下落可以近似看作自由落體運(yùn)動(dòng)。因此，自由落體運(yùn)動(dòng)是一種理想模型。3.物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的條件：(1)初速度為零；(2)只受重力。知識(shí)點(diǎn)二自由落體加速度1.定義：在同一地點(diǎn)，一切物體自由下落的加速度都相同。這個(gè)加速度叫作自由落體加速度，也叫作重力加速度，通常用g表示。2.方向：豎直向下。3.大?。?1)一般計(jì)算中g(shù)可以取9.8m/s2或10m/s2。(2)大?。号c在地球上的緯度以及距地面的高度有關(guān)。與緯度的關(guān)系在地球表面上，自由落體加速度隨緯度的增加而增大，即赤道處自由落體加速度最小，兩極處自由落體加速度最大，但差別很小與高度的關(guān)系在地面上的同一地點(diǎn)，自由落體加速度隨高度的增加而減小。但在一定的高度內(nèi)，可認(rèn)為自由落體加速度的大小不變4.測(cè)重力加速度的實(shí)驗(yàn)思路與方案(1)實(shí)驗(yàn)思路利用頻閃照片，或利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器能夠把做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體的位置和相應(yīng)的時(shí)刻記錄下來(lái)。根據(jù)對(duì)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究，測(cè)量物體下落的速度，進(jìn)而研究自由落體運(yùn)動(dòng)速度變化的規(guī)律，以證實(shí)自由落體運(yùn)動(dòng)是否是勻加速直線運(yùn)動(dòng)，并求出加速度的大小。(2)實(shí)驗(yàn)方案①打點(diǎn)計(jì)時(shí)器法a.實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上，紙帶一端系著重物，另一端穿過(guò)計(jì)時(shí)器。用手捏住紙帶上端，啟動(dòng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，松手后重物自由下落，計(jì)時(shí)器在紙帶上留下一串小點(diǎn)。改變重物的質(zhì)量，重復(fù)上面的實(shí)驗(yàn)。b.對(duì)紙帶上計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離x進(jìn)行測(cè)量，利用g＝eq\f(xn－xn－1,T2)求出自由落體加速度。注意(1)注意操作的先后順序。(2)紙帶選?。哼x點(diǎn)跡清晰，且1、2兩點(diǎn)間距離接近2mm的紙帶進(jìn)行分析探究(說(shuō)明v0＝0，且阻力小)。②頻閃照相法頻閃照相機(jī)可以每間隔相等的時(shí)間拍攝一次，利用頻閃照相機(jī)可追蹤記錄做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體的位置，根據(jù)Δx是否為恒量，可判斷自由落體運(yùn)動(dòng)是否為勻變速直線運(yùn)動(dòng)。根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論Δx＝aT2可求出自由落體加速度g＝eq\f(Δx,T2)。由g＝eq\f(v－v0,t)也可求出自由落體加速度g。三、自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，把v0＝0和a＝g代入勻變速直線運(yùn)動(dòng)的公式可得1.五個(gè)基本公式eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(①v＝v0＋at,②x＝v0t＋\f(1,2)at2,③v2－veq\o\al(2,0)＝2ax,④v＝v\f(t,2)＝\f(v0＋v,2),⑤xn－xn－1＝aT2))eq\o(→,\s\up11(v0＝0),\s\do4(a→g))eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(①v＝gt,②x＝\f(1,2)gt2,③v2＝2gx,④v＝v\f(t,2)＝\f(v,2),⑤xn－xn－1＝gT2))2.v－t圖像自由落體運(yùn)動(dòng)的v－t圖像是一條過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線，斜率表示重力加速度g。1.如圖所示，在有空氣的玻璃管中，金屬片比羽毛下落得快，在抽掉空氣的玻璃管中，金屬片和羽毛下落快慢相同。(1)為什么在抽掉空氣的玻璃管中不同物體下落快慢相同？(2)空氣中的落體運(yùn)動(dòng)在什么條件下可看作自由落體運(yùn)動(dòng)？答案(1)因?yàn)闆](méi)有空氣阻力(2)空氣的阻力作用可以忽略2.(1)如圖所示，這兩名跳傘運(yùn)動(dòng)選手有不同的體重，自由下落加速度的大小與他們的質(zhì)量有關(guān)嗎？(2)在地球上的不同位置，自由落體的加速度一定相同嗎？同一物體在月球和地球上做自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度相同嗎？答案(1)自由下落加速度的大小與他們的質(zhì)量沒(méi)關(guān)系。(2)在地球上的不同位置，自由落體的加速度一般不相同；同一物體在月球和地球上自由落體的加速度也不相同?！纠?】關(guān)于自由落體運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的是（

）A．物體豎直向下的運(yùn)動(dòng)就是自由落體運(yùn)動(dòng)B．物體只受重力的作用，則其運(yùn)動(dòng)就是自由落體運(yùn)動(dòng)C．物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度大小與其質(zhì)量有關(guān)D．自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)【答案】D【詳解】AD．自由落體運(yùn)動(dòng)是由靜止開(kāi)始、只在重力作用下的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，物體豎直向下運(yùn)動(dòng)時(shí)若受到空氣阻力，則其運(yùn)動(dòng)不是自由落體運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤，D正確；B．物體只受重力的作用，若具有一定的初速度，則其運(yùn)動(dòng)就不是自由落體運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；C．無(wú)論質(zhì)量大小，物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度均為重力加速度g，故C錯(cuò)誤。故選D?！纠?】關(guān)于自由落體運(yùn)動(dòng)和重力加速度，下列說(shuō)法正確的是（）A．重力加速度g是標(biāo)量，只有大小，沒(méi)有方向，通常g取9.8m/s2B．在地面上的不同地方，g的數(shù)值相同C．地球上的同一地點(diǎn)，一切物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度都相同D．不考慮空氣阻力的運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)【答案】C【詳解】A．重力加速度g是矢量，方向豎直向下，在一般計(jì)算中g(shù)取9.8m/s2，故A錯(cuò)誤；B．在地面上的不同地點(diǎn)重力加速度的大小一般不同，但相差不大，故B錯(cuò)誤；C．在地球表面同一地點(diǎn)，重力加速度相同，故C正確；D．自由落體運(yùn)動(dòng)的條件是初速度為零，僅受重力作用，故D錯(cuò)誤。故選C?！纠?】物體從離地面45m高處做自由落體運(yùn)動(dòng)（g取10m/s2）。下列選項(xiàng)正確的是（）A．物體運(yùn)動(dòng)3s后落地B．物體落地時(shí)的速度大小為45m/sC．物體在落地前最后1s內(nèi)的位移為15mD．物體在整個(gè)下落過(guò)程中的平均速度為20m/s【答案】A【詳解】A．由得物體下落時(shí)間故A正確；B．物體落地時(shí)的速度大小故B錯(cuò)誤；C．物體最后1s內(nèi)位移大小故C錯(cuò)誤；D．全程的平均速度故D錯(cuò)誤。故選A。1．甲、乙兩物體由靜止同時(shí)釋放做自由落體運(yùn)動(dòng)，已知甲的質(zhì)量是乙的質(zhì)量的2倍，甲距地面的高度是乙距地面的高度的2倍，下列說(shuō)法正確的是（）A．甲、乙兩物體將同時(shí)落地B．甲在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是乙在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間的倍C．甲、乙兩物體落地的速度大小相等D．甲的加速度是乙的加速度的2倍【答案】B【詳解】ABD．甲、乙兩物體做自由落體運(yùn)動(dòng)，加速度都為重力加速度g，根據(jù)可得物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間可知甲運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是乙運(yùn)動(dòng)的時(shí)間的倍，故B正確，AD錯(cuò)誤；C．根據(jù)可知甲落地速度是乙落地速度的倍，故C錯(cuò)誤。故選B。2．從高處釋放一石子A，后在同一地點(diǎn)再釋放另一石子B（空氣阻力不計(jì)），則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A．兩石子均在下落過(guò)程中，A相對(duì)B做勻速直線運(yùn)動(dòng)B．兩石子均在下落過(guò)程中，兩者距離保持不變C．兩石子均在下落過(guò)程中，兩者的加速度均保持不變D．兩石子均在下落過(guò)程中，兩者的速度差保持不變【答案】B【詳解】AD．若兩石子均在下落過(guò)程中，則在時(shí)間后再經(jīng)過(guò)任意時(shí)間末兩石子的速度分別為，則有可知，兩者的速度差保持不變，則A相對(duì)B做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故AD正確，不符合題意；B．由于A的速度始終比B的速度大，因此兩者之間的距離逐漸增大，故B錯(cuò)誤，符合題意；C．兩石子均作自由落體運(yùn)動(dòng)，加速度均為重力加速度，故C正確，不符合題意。故選B。3．如圖所示，一個(gè)兩端封閉的玻璃管，其中一端有一個(gè)開(kāi)關(guān)，玻璃管可以與外界相通，把質(zhì)量不相同的鐵片和羽毛放到玻璃管中。第一次實(shí)驗(yàn)：打開(kāi)開(kāi)關(guān)使管內(nèi)空氣與大氣連通，玻璃管豎直放置，讓鐵片和羽毛從玻璃管上方同時(shí)開(kāi)始下落，觀察物體下落的情況。第二次實(shí)驗(yàn)：把玻璃管里的空氣抽出去，再次觀察物體下落的情況。則下列說(shuō)法正確的是（）

A．第一次實(shí)驗(yàn)中，鐵片和羽毛下落時(shí)間相同，加速度相同B．第二次實(shí)驗(yàn)中，鐵片和羽毛下落時(shí)間相同，加速度相同C．這兩次實(shí)驗(yàn)，羽毛下落均可近似看作自由落體運(yùn)動(dòng)D．采用第二次實(shí)驗(yàn)的方法，在北京和赤道分別做該實(shí)驗(yàn)，鐵片下落的時(shí)間相同【答案】B【詳解】ABC．第一次實(shí)驗(yàn)中，鐵片做自由落體運(yùn)動(dòng)，羽毛下落受空氣阻力影響較大，與鐵皮加速的不同，下落時(shí)間不同；第二次實(shí)驗(yàn)中，鐵片和羽毛下落均可看作自由落體運(yùn)動(dòng)，時(shí)間相同，加速度相同。AC錯(cuò)誤，B正確。D．采用第二次實(shí)驗(yàn)的方法，在北京和赤道分別做該實(shí)驗(yàn)，兩地的重力加速度不同，故鐵片下落的時(shí)間不同，D錯(cuò)誤。故選B。4．某同學(xué)制作了一把“人的反應(yīng)時(shí)間測(cè)量尺”，重力加速度取，關(guān)于該測(cè)量尺樣式正確的是（

）A．B．C． D．【答案】A【詳解】根據(jù)可得當(dāng)時(shí)，當(dāng)時(shí)，當(dāng)時(shí)，當(dāng)時(shí)。故選A。5．一名宇航員在某星球上完成自由落體運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)，讓一小球從一定的高度自由下落，測(cè)得小球第5s內(nèi)的位移大小為18m（此時(shí)小球還未落地）。下列說(shuō)法正確的是（）A．該星球上的重力加速度大小為B．小球第5s內(nèi)的平均速度大小為3.6m/sC．小球第5s末的速度大小為10m/sD．小球第2s內(nèi)的位移大小為6m【答案】D【詳解】A．根據(jù)可得解得該星球上的重力加速度大小A錯(cuò)誤；B．小球第5s內(nèi)的平均速度大小故B錯(cuò)誤；C．小球第5s末的速度大小C錯(cuò)誤；D．小球第2s內(nèi)的位移大小故D正確。故選D。6．如圖所示，圖為用每隔0.2s閃光一次的頻閃相機(jī)，在真空試驗(yàn)室拍攝蘋(píng)果下落一段時(shí)間的頻閃照片，圖片中第一個(gè)蘋(píng)果為下落起點(diǎn)，下列說(shuō)法不正確的是（為）（）A．B．C．圖中的大小為6D．圖中的位移大小為【答案】B【詳解】A．根據(jù)題意可得，A是下落的起點(diǎn)，由初速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)，從開(kāi)始計(jì)時(shí)，連續(xù)相等的時(shí)間內(nèi)位移為故從開(kāi)始計(jì)時(shí)，連續(xù)相等的時(shí)間內(nèi)位移之比為故A正確；B．由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可知故B錯(cuò)誤；C．圖中的大小為故C正確；D．圖中的位移大小為故D正確。本題選擇不正確的，故選B。7．某人想估測(cè)一枯井的深度；他從井口將一小石塊自由釋放并開(kāi)始計(jì)時(shí)，經(jīng)過(guò)3s聽(tīng)到石塊落到底部的聲音。不計(jì)阻力，g取，下列選項(xiàng)最接近枯井深度的是（）A．37m B．42m C．48m D．52m【答案】B【詳解】石塊做自由落體運(yùn)動(dòng)，則3s的位移為考慮到聲音傳播的因素，則石子下落的時(shí)間小于3s，則下落的距離小于45m，則最接近枯井深度的是42m。故選B。8．一名宇航員在某星球上利用小球的自由落體運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)，測(cè)星球的等效重力加速度．讓一個(gè)小球從的高度自由下落，測(cè)得小球在第內(nèi)的位移恰為小球在最后位移的三分之一。則該星球的等效重力加速度為（

）A． B． C． D．【答案】B【詳解】設(shè)該星球的等效重力加速度為，落地瞬間的速度大小為，則有小球在第內(nèi)的位移為根據(jù)逆向思維可得為小球在最后的位移為由題意可得聯(lián)立解得故選B。9．實(shí)驗(yàn)者從某磚墻的高處使一個(gè)石子自由落下，并且拍攝石子在空中的照片。由于石子的運(yùn)動(dòng)，它在照片上留下了一條模糊的徑跡AB。已知每塊磚的厚度（包括磚縫）都大約為6cm，使用的相機(jī)曝光時(shí)間為。則可以估算出石子開(kāi)始下落點(diǎn)到A點(diǎn)的高度大約為（

）A．3m B．4m C．5m D．條件不足，無(wú)法估算【答案】B【詳解】根據(jù)題意，有AB段平均速度因?yàn)闀r(shí)間極短，可以認(rèn)為AB段速度不變，從下落到開(kāi)始拍照故選B。10．一觀察者發(fā)現(xiàn)，每隔一定時(shí)間有一滴水自8m高的屋檐自由落下，而且看到第五滴水剛要離開(kāi)屋檐時(shí)，第一滴水剛好落到地面。已知重力加速度g=10m/s2，那么這時(shí)第四滴水離地的高度是（）A．7.5m B．5.5m C．3.5m D．1.5m【答案】A【詳解】水滴做自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)動(dòng)力學(xué)公式水滴落地的時(shí)間為看到第五滴水剛要離開(kāi)屋檐時(shí)，第一滴水剛好落到地面，則相鄰兩水滴的時(shí)間間隔為第四滴水下落的高度為第四滴水離地的高度是故選A。11．下列各圖象中，能夠描述自由落體運(yùn)動(dòng)的是（）A． B．C． D．【答案】C【詳解】A．該圖表示勻速直線運(yùn)動(dòng)，而自由落體運(yùn)動(dòng)為勻加速直線運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B．該圖表示物體靜止，而自由落體運(yùn)動(dòng)為勻加速直線運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；C．該圖表示初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，能夠描述自由落體運(yùn)動(dòng)，故C正確；D．該圖表示勻速運(yùn)動(dòng)，不能描