第08講自由落體運(yùn)動(dòng)

——?模塊導(dǎo)航?一——?學(xué)習(xí)目標(biāo)?——

模塊一思維導(dǎo)圖串知識(shí)1.了解亞里士多德關(guān)于物體卜落快慢的主要觀點(diǎn)，

模塊二基礎(chǔ)知識(shí)全梳理（吃透教材）了解伽利略研究自由落體運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)和推理方法；

模塊二教材習(xí)題學(xué)解題2.通過實(shí)驗(yàn)探究自由落體運(yùn)動(dòng)，體會(huì)基于事實(shí)證據(jù)

模塊四核心考點(diǎn)精準(zhǔn)練（7大考點(diǎn)）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

模塊五小試牛刀過關(guān)測(cè)科學(xué)研究方法；

3.經(jīng)歷抽象概括和推理過程，知道物體做自由落體

運(yùn)動(dòng)的條件。

模塊一思維導(dǎo)圖串知識(shí)

自由落體

運(yùn)動(dòng)

3模塊二基礎(chǔ)知識(shí)全梳理-----------------------------

■知識(shí)點(diǎn)一：對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的兩種觀點(diǎn)

1.亞里士多德的錯(cuò)誤觀點(diǎn)：物體下落的快慢跟它的有關(guān)，—的物體

下落得快。

2.伽利略的觀點(diǎn)：重的物體與輕的物體應(yīng)該下落得o

3.伽利略的科學(xué)方法：通過發(fā)現(xiàn)問題，進(jìn)行猜想，得出結(jié)論，最后

用____證實(shí)結(jié)論。伽利略這種的方法，為物理學(xué)的研究奠定了基礎(chǔ)。

■知識(shí)點(diǎn)一：自由落體運(yùn)動(dòng)

1.定義：物體只在_____作用下從開始下落的運(yùn)動(dòng)。

2.條件：物體只受,且初速度_____o

3.理解：自由落體運(yùn)動(dòng)只在中才能發(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，物體的下落看作自由落體運(yùn)動(dòng)。

■知識(shí)點(diǎn)三：自由落體加速度

1.定義：實(shí)驗(yàn)表明，在同一地點(diǎn)，一切物體自由下落的加速度,這

個(gè)加速度叫作自由落體加速度，也叫作,通常用g表示。

2.特點(diǎn)

(1)方向：o

(2)大?。褐亓铀俣鹊拇笮‰S緯度和高度的變化而變化，在赤道

處,在兩極處,隨著緯度的增高而,隨著高度的增加

而o在一般的計(jì)算中，g可以取m"或10m/s2o

■知識(shí)點(diǎn)四：自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律

(1)自由落體運(yùn)動(dòng)是____________,勻變速直線運(yùn)動(dòng)的基本公式及其推論

都適用于自由落體運(yùn)動(dòng)。

(2)基本規(guī)律：速度與時(shí)間的關(guān)系式：；位移與時(shí)間的關(guān)系

式：；速度與位移的關(guān)系式：。

(3)重要推論：平均速度公式：T=vj=；連續(xù)相等時(shí)間的位移

之差：Ax=o

學(xué)以致用

任何物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度都相同，所以生活中常用自由落體、

運(yùn)動(dòng)估算井、坑的深度，樓、臺(tái)的高度等，簡(jiǎn)便易行。

【參考答案】一.對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的兩種觀點(diǎn)：1.輕重、重；2.同樣快；3.邏輯推理、

實(shí)驗(yàn)證、推理與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合。

二.自由落體

1.重力、靜止；

2.重力、為零。

3.真空、可以近似。

三.自由落體加速度：

1.都相同、重力加速度。

2.特點(diǎn)

(1)豎直向下。

⑵最小,最大、增大，減小。9.8

四.自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律：

(I)初速度為0的勻加速直線

2

(2)v=gt]]=少-；v=2gxo

⑶f；g/。

3模塊三教材習(xí)題學(xué)解題------

教材習(xí)題01解題方法

把一張紙片和一個(gè)硬幣同時(shí)釋放下落，哪個(gè)落得快？紙片與硬幣實(shí)際下落過程中受空氣

再把紙片提成一個(gè)很緊的紙團(tuán)，和硬幣同時(shí)釋放，下阻力較大，不可忽略;消除空氣阻力，

落快慢有什么變化？怎樣解釋這個(gè)現(xiàn)象？硬幣和紙片都做自由落體運(yùn)動(dòng)，同時(shí)

釋放，將同時(shí)落地

【答案】把一張紙片和一個(gè)硬幣同時(shí)釋放卜落，由于紙片受到的空氣阻力較大，可知硬幣

先落地；再把紙片捏成?個(gè)很緊的紙團(tuán)，和硬幣同時(shí)釋放，由于受到的阻力都較小，幾乎

同時(shí)落地；若消除空氣阻力，硬幣和紙片都做自由落體運(yùn)動(dòng)，同時(shí)釋放，將同時(shí)落地。

教材習(xí)題02解題方法

跳水運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練時(shí)從5m跳臺(tái)雙腳朝下自由落下，某對(duì)運(yùn)動(dòng)員雙腳離水面分別為3.4m和

【例4】曉筱同學(xué)在一次觀看跳水比賽時(shí)，想到一個(gè)問題：水池的水至少要

多深，才能保證運(yùn)動(dòng)員的安全？他做了如下假設(shè)：比賽時(shí)，運(yùn)動(dòng)員在距水面10m

的跳臺(tái)向上跳起，到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)重心離跳臺(tái)約L25mo然后自由下落；忽略空氣

阻力，將運(yùn)動(dòng)員看作質(zhì)點(diǎn)，其在水中做減速直線運(yùn)動(dòng)，上網(wǎng)查得平均加速度大小

為25m/s2,g取10m小。請(qǐng)你幫曉筱計(jì)算:

(1)運(yùn)動(dòng)員落至水面時(shí)的速度；

(2)為了避免運(yùn)動(dòng)員與池底碰撞，水池的最小水深。

模塊五小試牛刀過關(guān)測(cè)-----------------------------

一、單選題

1.在物理學(xué)發(fā)展的過程中，許多物理學(xué)家的科學(xué)研究推動(dòng)了人類文明的進(jìn)程。下列說法中

正確的是()

A.在對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究中，伽利略猜想運(yùn)動(dòng)速度與下落時(shí)間成正比，并直接用實(shí)

驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證

B.在推導(dǎo)勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移公式時(shí)，把整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程劃分成很多小段，每一小段近

似看作勻速直線運(yùn)動(dòng)，然后把各小段的位移相加，物理學(xué)中把這種研究方法叫作“微元法”

C.偉大的物理學(xué)家牛幀最先建立了速度、加速度等概念，并創(chuàng)造了一套科學(xué)研究方法

D.亞里士多德認(rèn)為兩個(gè)物體從同一高度自由落卜.,重物體與輕物體卜落一樣快

2.下列對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的說法正確的是()

A.做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體不受任何外力

B.做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體，質(zhì)量越大，下落越快

C.“重的物體下落得快”是伽利略自由落體運(yùn)動(dòng)的結(jié)論

D.自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)

3.自由落體的初速度為()

A.Om/sB.lm/sC.2m/sD.3m/s

4.我國(guó)計(jì)劃在2030年前實(shí)現(xiàn)載人登月，開展科學(xué)探索。如圖，宇航員在月球上讓鐵錘和羽

毛從同一高度處由靜止釋放，下降相同的距離，已知月球表面為真空環(huán)境，則()

A.羽毛用時(shí)較長(zhǎng)B.鐵錘壓時(shí)較短

C.落地時(shí)羽毛的速度較小D.落地時(shí)鐵錘和羽毛速度相同

5.在忽略空氣阻力的情況下，讓石塊和木塊從同一高度同時(shí)從靜止開始下落，下列說法中

正確的是（）

A.重的石塊先著地

B.輕的木塊先著地

C.著地前的任一時(shí)刻，二者具有相同的速度和位移

D.二者在下落這段時(shí)間內(nèi)具有不同的加速度

6.浙江百丈;祭瀑布是全國(guó)單體落差最高的瀑布。第一漂207米高，第二燎68米高，第三潦

12米高，三濯相加共287米高，折合古時(shí)魯班尺是一百丈多17米，故名百丈襟。假設(shè)忽略

上游水的初速度和空氣的皿力，那么，水僅僅下落第一漂后的速度大約是（）

A.64m/sB.76m/sC.6.3m/sD.44in/s

7.用如圖所示的方法可以測(cè)出一個(gè)人的反應(yīng)時(shí)間。甲同學(xué)用手握住直尺頂端的地方，乙同

學(xué)在直尺下端刻度為0的地方做捏住直尺的準(zhǔn)備，但手沒有碰到直尺，當(dāng)乙同學(xué)看到甲同學(xué)

放開直尺時(shí)，立即握住直尺，結(jié)果乙同學(xué)握住直尺的刻度為〃。小明同學(xué)根據(jù)所學(xué)知識(shí)計(jì)算

出不同刻度對(duì)應(yīng)的反應(yīng)時(shí)訶，從而在這把尺子上標(biāo)出刻度做成“反應(yīng)時(shí)間測(cè)量尺已知重力

加速度為班關(guān)于“反應(yīng)時(shí)間測(cè)量尺”，下列說法正確的是（）

甲

乙

A.其“時(shí)間刻度”是均勻的，與長(zhǎng)度刻度成正比例

B.其“時(shí)間刻度”是不均勻的，且靠近直尺零刻度的地方“時(shí)間刻度''密

C.其“時(shí)間刻度”是不均勻的，且靠近直尺零刻度的地方“時(shí)間刻度”疏

D.如果在月球上使用此刻度尺，“時(shí)間刻度”的每個(gè)數(shù)字不需要改動(dòng)也可以直接使用

8.游樂場(chǎng)內(nèi)的“穿越云霄”游樂項(xiàng)目如圖所示，座艙從最高點(diǎn)下降，先做自由落體運(yùn)動(dòng)，后

勻減速至停止，取向下為正方向，則以下修圖像能反映座艙上述運(yùn)動(dòng)過程的是（）

二、多選題

9.對(duì)于自由落體運(yùn)動(dòng)，其中重力加速度g=10m/s2,下列說法中正確的是（)

A.在1s內(nèi)、2s內(nèi)、3s內(nèi)的位移大小之比是I：2：3

B.在1s末、2s末、3s末的速度大小之比是I：2：3

C.在第1s內(nèi)、第2s內(nèi)、第3s內(nèi)的平均速度大小之比是1：4：9

D.在相鄰兩個(gè)1s內(nèi)的位移之差都是10m

10.一位同學(xué)在某星球上完成自由落體運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)：讓一個(gè)質(zhì)曷為2kg的小球從一定的高度自

由下落，測(cè)得在第5s內(nèi)的位移是18m,則（）

A.物體在2s末的速度是8m/sB.物體在第5s內(nèi)的平均速度是3.6m/s

C.物體在第2s內(nèi)的位移是8mD.物體在前5s內(nèi)的位移是50m

11.伽利略對(duì)自由落體的研究，是科學(xué)實(shí)驗(yàn)和邏輯思維的完美結(jié)合，如圖所示，可大致表示

其實(shí)驗(yàn)和思維的過程，對(duì)這一過程的分析，下列說法不王確的是（）

A.其中的丙圖是實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，丁圖是經(jīng)過合理的外推得到的結(jié)論

B.其中的丁圖是實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，甲圖是經(jīng)過合理的外推得到的結(jié)論

C.運(yùn)用甲圖的實(shí)驗(yàn)，可“沖淡”重力的作用，使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯

D.運(yùn)用丁圖的實(shí)驗(yàn)，可"放大''重力的作用，使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯

12.如圖是伽利略1604年做斜面實(shí)驗(yàn)時(shí)的一頁(yè)手稿照片，照片左上角的三列數(shù)據(jù)如下表。

表中第二列是時(shí)間，第三列是物體沿斜面運(yùn)動(dòng)的距離，第一列是伽利略在分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)添

加的。根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，可以得出的結(jié)論是（）

A.物體在做勻速直線運(yùn)動(dòng)B.物體在做加速直線運(yùn)動(dòng)

C.物體運(yùn)動(dòng)的距離與時(shí)間成正比D.物體運(yùn)動(dòng)的距離與時(shí)間的平方成正比

13.一個(gè)小球做自由落體運(yùn)動(dòng)，它的下落高度足夠高，取g=10m/s2,關(guān)于這個(gè)小球的運(yùn)動(dòng)

情況，下列說法中正確的是()

A.小球在第2s內(nèi)的下落高度為15m

B.小球在前2s內(nèi)的平均速度為20nVs

C.小球在前Is內(nèi)、前2s內(nèi)、前3s內(nèi)的位移之比是1：3：5

D.小球在第1s內(nèi)、第2s內(nèi)、第3s內(nèi)的平均速度之比是1：3：5

14.如圖，是雨后某人用高速相機(jī)拍下一幅水滴下落的照片，其中，第4滴水剛要離開屋檐，

滴水的時(shí)間間隔相同，第1滴水與第2滴水的實(shí)際間距為1m,取重力加速度g=10m/s2,

不計(jì)空氣阻力。則拍下照片的瞬間，第3滴水的速度大小v和水滴下落的時(shí)間間隔/分別為

()

03

02

01

A.v=2m/sB.v=4in/sC.t=0.2sD.r=0.4s

三、解答題

15.近年來多次發(fā)生高空昭物造成人員傷亡的事件，于是就有人做了一個(gè)實(shí)驗(yàn)：在高為80m

的樓房陽(yáng)臺(tái)上，自由釋放一顆質(zhì)量為50g的石子，計(jì)算：（空氣阻力不計(jì)，g取lOm/s?）求:

（I）石子經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間落到地面？

（2）石子落地時(shí)的速度大小。

16.如圖所示，直桿長(zhǎng)4=（）.5m,圓筒高為2.5m。直桿位于圓筒正上方〃=1m處。直

桿從靜止開始做自由落體運(yùn)動(dòng)，并能豎直穿越圓筒。試求：（取g=10m/s2,75=2.24）

（1）直桿下端剛好開始進(jìn)入圓筒時(shí)的瞬時(shí)速度匕：

（2）直桿穿越圓筒所用的時(shí)間

□

117.高空拋r物是一種不文明的行為，會(huì)帶來很大的社會(huì)危害，某消防員為了測(cè)試高空拋物的

危害，將一個(gè)物體從80m的高樓自由釋放，落地后不反彈，不計(jì)空氣阻力，g取10m/s，求：

（1）物體下落的時(shí)間；

（2）物體落地時(shí)的速度大??；

（3）物體落地前最后一秒的平均速度大小。

18.高空拋物可能造成人身傷害、財(cái)產(chǎn)損失、環(huán)境破壞，影響鄰里關(guān)系和社會(huì)風(fēng)氣，甚至城

市形象。為此國(guó)家專門就高空拋物立法，2009年12月26口，《中華人民共和國(guó)侵權(quán)責(zé)任法》

由全國(guó)人大常委會(huì)表決通過，決定自2010年7月1日起施行相關(guān)的法規(guī)。后面對(duì)該法乂不

斷有新的修訂和補(bǔ)充。若一個(gè)雞蛋從某樓層離地80m高處無初速下落，不計(jì)空氣阻力，重

力加速度g=1Om/s2o求：

（1）雞蛋在前2s內(nèi)下落的高度；

（2）試估算雞蛋在下落過程的平均速度;

（3）雞蛋在第3s內(nèi)下落的高度。

19.某校舉辦了“眾星捧月”的趣味運(yùn)動(dòng)會(huì)。如圖所示，裁判發(fā)令前五名運(yùn)動(dòng)員手持雷霆鼓的

把手，助手在雷霆鼓正上方準(zhǔn)備釋放“活力球”，裁判發(fā)令后，“活力球”由靜止釋放，五名運(yùn)

動(dòng)員協(xié)同從起跑線向終點(diǎn)前進(jìn)，同時(shí)保證“活力球”在雷霆鼓上彈跳且不從雷霆鼓上掉落，比

賽的賽程為50m。其中有四個(gè)小組的比賽成績(jī)?nèi)缦拢?/p>

組別行進(jìn)間計(jì)時(shí)/S彈跳次數(shù)

第一組34.0

第二組66.8s102

第三組25.0s67

第四組50.0s98

一知第一組“活力球”每次彈跳的豎直高度皆為/?=0.20m,重力加速度g=10m/s2,不計(jì)“活力

球”與雷霆鼓的碰撞時(shí)間以及“活力球”受到的空氣阻力，"活力球''水平方向的運(yùn)動(dòng)對(duì)豎直方

向運(yùn)動(dòng)沒有影響。則:

（1）哪一組從起跑線到終點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的平均速度最大？求出該組的平均速度大??；

（2）第?組“活力球”由靜止落到雷霆鼓上的時(shí)間是多少？

（3）“活力球”從最高點(diǎn)下落至回到最高點(diǎn)計(jì)彈跳1次，則第一組在比賽中“活力球”彈跳的

次數(shù)是多少？

第08講自由落體運(yùn)動(dòng)

——?模塊導(dǎo)航?一——?學(xué)習(xí)目標(biāo)?——

模塊一思維導(dǎo)圖串知識(shí)1.了解亞里士多德關(guān)于物體卜落快慢的主要觀點(diǎn)，

模塊二基礎(chǔ)知識(shí)全梳理（吃透教材）了解伽利略研究自由落體運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)和推理方法；

模塊二教材習(xí)題學(xué)解題2.通過實(shí)驗(yàn)探究自由落體運(yùn)動(dòng)，體會(huì)基于事實(shí)證據(jù)

模塊四核心考點(diǎn)精準(zhǔn)練（7大考點(diǎn)）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

模塊五小試牛刀過關(guān)測(cè)科學(xué)研究方法；

3.經(jīng)歷抽象概括和推理過程，知道物體做自由落體

運(yùn)動(dòng)的條件。

模塊一思維導(dǎo)圖串知識(shí)

自由落體

運(yùn)動(dòng)

3模塊二基礎(chǔ)知識(shí)全梳理-----------------------------

■知識(shí)點(diǎn)一：對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的兩種觀點(diǎn)

1.亞里士多德的錯(cuò)誤觀點(diǎn)：物體下落的快慢跟它的有關(guān)，—的物體

下落得快。

2.伽利略的觀點(diǎn)：重的物體與輕的物體應(yīng)該下落得o

3.伽利略的科學(xué)方法：通過發(fā)現(xiàn)問題，進(jìn)行猜想，得出結(jié)論，最后

用____證實(shí)結(jié)論。伽利略這種的方法，為物理學(xué)的研究奠定了基礎(chǔ)。

■知識(shí)點(diǎn)一：自由落體運(yùn)動(dòng)

1.定義：物體只在_____作用下從開始下落的運(yùn)動(dòng)。

2.條件：物體只受,且初速度_____o

3.理解：自由落體運(yùn)動(dòng)只在中才能發(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，物體的下落看作自由落體運(yùn)動(dòng)。

■知識(shí)點(diǎn)三：自由落體加速度

1.定義：實(shí)驗(yàn)表明，在同一地點(diǎn)，一切物體自由下落的加速度,這

個(gè)加速度叫作自由落體加速度，也叫作,通常用g表示。

2.特點(diǎn)

(1)方向：o

(2)大?。褐亓铀俣鹊拇笮‰S緯度和高度的變化而變化，在赤道

處,在兩極處,隨著緯度的增高而,隨著高度的增加

而o在一般的計(jì)算中，g可以取m"或10m/s2o

■知識(shí)點(diǎn)四：自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律

(1)自由落體運(yùn)動(dòng)是____________,勻變速直線運(yùn)動(dòng)的基本公式及其推論

都適用于自由落體運(yùn)動(dòng)。

(2)基本規(guī)律：速度與時(shí)間的關(guān)系式：；位移與時(shí)間的關(guān)系

式：；速度與位移的關(guān)系式：。

(3)重要推論：平均速度公式：T=vj=；連續(xù)相等時(shí)間的位移

之差：Ax=o

學(xué)以致用

任何物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度都相同，所以生活中常用自由落體、

運(yùn)動(dòng)估算井、坑的深度，樓、臺(tái)的高度等，簡(jiǎn)便易行。

【參考答案】一.對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的兩種觀點(diǎn)：1.輕重、重；2.同樣快；3.邏輯推理、

實(shí)驗(yàn)證、推理與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合。

二.自由落體

1.重力、靜止；

2.重力、為零。

3.真空、可以近似。

三.自由落體加速度：

1.都相同、重力加速度。

2.特點(diǎn)

(1)豎直向下。

⑵最小,最大、增大，減小。9.8

四.自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律：

(I)初速度為0的勻加速直線

2

(2)v=gt]]=少-；v=2gxo

⑶f；g/。

3模塊三教材習(xí)題學(xué)解題------

教材習(xí)題01解題方法

把一張紙片和一個(gè)硬幣同時(shí)釋放下落，哪個(gè)落得快？紙片與硬幣實(shí)際下落過程中受空氣

再把紙片提成一個(gè)很緊的紙團(tuán)，和硬幣同時(shí)釋放，下阻力較大，不可忽略;消除空氣阻力，

落快慢有什么變化？怎樣解釋這個(gè)現(xiàn)象？硬幣和紙片都做自由落體運(yùn)動(dòng)，同時(shí)

釋放，將同時(shí)落地

【答案】把一張紙片和一個(gè)硬幣同時(shí)釋放卜落，由于紙片受到的空氣阻力較大，可知硬幣

先落地；再把紙片捏成?個(gè)很緊的紙團(tuán)，和硬幣同時(shí)釋放，由于受到的阻力都較小，幾乎

同時(shí)落地；若消除空氣阻力，硬幣和紙片都做自由落體運(yùn)動(dòng)，同時(shí)釋放，將同時(shí)落地。

教材習(xí)題02解題方法

跳水運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練時(shí)從5m跳臺(tái)雙腳朝下自由落下，某對(duì)運(yùn)動(dòng)員雙腳離水面分別為3.4m和

同學(xué)利用手機(jī)的連拍功能，連拍了多張照片。測(cè)得其1.8m由自由落體位移公式求解，

中兩張連續(xù)的照片中運(yùn)動(dòng)員雙腳離水面的高度分別

為3.4m和1.8m。由此估算手機(jī)連拍時(shí)間間隔是多

少？（保留2位有效數(shù)字）

【答案】0.23s

3模塊四核心考點(diǎn)精準(zhǔn)練---------------------------------------

考向一：對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的理解

【例1】（多選）關(guān)于自由落體運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（）

A.物體豎直向下的運(yùn)動(dòng)一定是自由落體運(yùn)動(dòng)

B.自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零、加速度為g的豎直向下的勻加速直線運(yùn)動(dòng)

C.物體只在重力的作用下從靜止開始的運(yùn)動(dòng)叫自由落體運(yùn)動(dòng)

D.當(dāng)空氣阻力的作用比較小、可以忽略不計(jì)時(shí)，物體的下落可視為自由落

體運(yùn)動(dòng)

【答案】BCD

【解析】物體豎直向下的運(yùn)動(dòng)可以是加速運(yùn)動(dòng)、減速運(yùn)動(dòng)，也可以是勻速運(yùn)

動(dòng)，故A錯(cuò)誤；自由落體運(yùn)動(dòng)是物體只在重力作用下從靜止開始的運(yùn)動(dòng)，故C

正確；自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零、加速度為g的豎直向下的勻加速直線運(yùn)動(dòng),

故B正確；如果空氣阻力的作用比較小，可以忽略不計(jì)，物體的下落可以看作

自由落體運(yùn)動(dòng)，故D正確。

考向二：自由落體加速度

【例2】（多選）關(guān)于重力加速度g,下列說法正確的是（）

A.重的物體g值大

B.同一地點(diǎn)，輕、重物體的g值一樣大

C.g值在任何地方都一樣大

D.赤道處的g值小于北極處的g值

【答案】BD

【解析】重力加速度g與物體質(zhì)量無關(guān)，故A錯(cuò)誤；在同一地點(diǎn)，輕、重

物體的重力加速度g相同，故B正確；重力加速度隨著緯度的升高而增大，赤

道處的g值小于北極處的g值，故C錯(cuò)誤，D正確。

考向三：自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用

【例3】從離地面500m的空中由靜止開始自由落下一個(gè)小球,g取10m/s2,

求：

(1)小球經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間落到地面；

(2)小球最后1s內(nèi)的位移；

(3)小球下落一半時(shí)間的位移。

【答案】(1)1()s(2)95m(3)125m

【解析】⑴由〃二上於得落地時(shí)間=然&s=l°s°

(2)前9s內(nèi)的位移二;2=^X10x92m=405m

,

所以最后1s內(nèi)的位移為x=h-h=50()m-405m=95mo

⑶下落一半時(shí)間的位移為/72=2^2?=1xI0X

考向四：自由落體運(yùn)動(dòng)與其他運(yùn)動(dòng)的綜合問題

【例4】曉筱同學(xué)在一次觀看跳水比賽時(shí)，想到一個(gè)問題：水池的水至少要

多深，才能保證運(yùn)動(dòng)員的安全？他做了如下假設(shè)：比賽時(shí)，運(yùn)動(dòng)員在距水面10m

的跳臺(tái)向上跳起，到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)重心離跳臺(tái)約1.25m。然后自由下落；忽略空氣

阻力，將運(yùn)動(dòng)員看作質(zhì)點(diǎn)，其在水中做減速直線運(yùn)動(dòng)，上網(wǎng)查得平均加速度大小

為25m/s2,g取lOm/s2。請(qǐng)你幫曉筱計(jì)算：

(1)運(yùn)動(dòng)員落至水面時(shí)的速度；

(2)為了避免運(yùn)動(dòng)員與池底碰撞，水池的最小水深。

【答案】(l)15m/s(2)4.5m

【解析】(1)由題意知運(yùn)動(dòng)員從最高點(diǎn)至水面做自由落體運(yùn)動(dòng)，有”+〃

0=g/，

得：v二

將數(shù)據(jù)代入解得。=15m/s。

（2）運(yùn)動(dòng)員末速度為0,設(shè)水池的最小水深為從,

2

貝lj0-v=2aHo,解得Ho=4.5mo

3模塊五小試牛刀過關(guān)測(cè)-----------------------------

一、單選題

I.在物理學(xué)發(fā)展的過程中，許多物理學(xué)家的科學(xué)研究推動(dòng)了人類文明的進(jìn)程。下列說法中

正確的是（）

A.在對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究中，伽利略猜想運(yùn)動(dòng)速度與下落時(shí)間成正比，并直接用實(shí)

驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證

B.在推導(dǎo)勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移公式時(shí)，把整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程劃分成很多小段，每一小段近

似看作勻速直線運(yùn)動(dòng)，然后把各小段的位移相加，物理學(xué)中把這種研究方法叫作“微元法”

C.偉大的物理學(xué)家牛頓最先建立了速度、加速度等概念，并創(chuàng)造了一套科學(xué)研究方法

D.亞里士多德認(rèn)為兩個(gè)物體從同一高度自由落卜.,重物體與輕物體卜落一樣快

【答案】B

【詳解】A.伽利略猜想自由落體的運(yùn)動(dòng)速度與下落時(shí)間成正比，并未直接進(jìn)行驗(yàn)證，而是

驗(yàn)證了位移與時(shí)間的二次方成正比，故A錯(cuò)誤；

B.在推導(dǎo)勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移公式時(shí)，把整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程劃分成很多小段，每一小段近似看

作勻速直線運(yùn)動(dòng)，然后把各小段的位移相加，物理學(xué)中把這種研究方法叫作“微元法”，故B

正確；

C.伽利略最先建立了速度、加速度等概念，并創(chuàng)造了一套科學(xué)研究方法，故C錯(cuò)誤；

D.伽利略認(rèn)為兩個(gè)物體從同一高度自由落下，重物體與輕物體下落一樣快，故D錯(cuò)誤。

故選B。

2.下列對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的說法正確的是（）

A.做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體不受任何外力

B.做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體，質(zhì)量越大，下落越快

c”重的物體卜.落得快''是伽利略自由落體運(yùn)動(dòng)的結(jié)論

D.自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)

【答案】D

【詳解】A.做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體僅受重力作用，故A錯(cuò)誤；

B.所有做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體，加速度為重力加速度，和質(zhì)量無關(guān)，故B錯(cuò)誤；

C.伽利略自由落體運(yùn)動(dòng)的結(jié)論是所有物體自由下落一樣快，故C錯(cuò)誤；

D.根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)的定義，其是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度為重力加速度，

故D正確。

故選D。

3.自由落體的初速度為?）

A.Om/sB.lm/sC.2m/sD.3m/s

【答案】A

【詳解】自由落體運(yùn)動(dòng)是指物體只在重力的作用下，初運(yùn)度為零的運(yùn)動(dòng)，可知自由落體的初

速度為Om/s。

故詵Ao

4.我國(guó)計(jì)劃在2030年前實(shí)現(xiàn)載人登月，開展科學(xué)探索。如圖，宇航員在月球上讓鐵錘和羽

毛從同一高度處由靜止釋放，下降相同的距離，已知月球表面為真空環(huán)境，則（）

A.羽毛用時(shí)較長(zhǎng)B.鐵錘用時(shí)較短

C.落地時(shí)羽毛的速度較小D.落地時(shí)鐵錘和羽毛速度相同

【答案】D

【詳解】月球表面是真空，鐵錘和羽毛下落都是自由落體運(yùn)動(dòng)，它們的運(yùn)動(dòng)完全相同。

故選D。

5.在忽略空氣阻力的情況下，讓石塊和木塊從同一高度同時(shí)從靜止開始下落，下列說法中

正確的是（）

A.重的石塊先著地

B.輕的木塊先著地

C.著地前的任一時(shí)刻，二者具有相同的速度和位移

D.二者在下落這段時(shí)間內(nèi)具有不同的加速度

【答案】C

【詳解】AB.根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)的特征可知，自由落體運(yùn)動(dòng)與物體的質(zhì)量無關(guān)，石塊和木

塊從同一高度同時(shí)從靜止開始下落，下落的一樣快。故AB錯(cuò)誤；

C.著地前的任一時(shí)刻，二者的速度均為

二者的位移（下落高度）均為

h=；g『

故C正確；

D.二者在下落這段時(shí)間內(nèi)不計(jì)空氣阻力則加速度均為重力加速度故D錯(cuò)誤。

故選C。

6.浙江百丈麋瀑布是全國(guó)單體落差最高的瀑布。第一流207米高，第二淙68米高，第三濯

12米高，三漂相加共287米高，折合古時(shí)魯班尺是一百丈多17米，故名百丈;祭。假設(shè)忽略

上游水的初速度和空氣的阻力，那么，水僅僅下落第一襟后的速度大約是（）

A.64m/sB.76nVsC.6.3m/sD.44nVs

【答案】A

【詳解】忽略上游水的初速度和空氣的阻力，做自由落體運(yùn)動(dòng)，由運(yùn)動(dòng)規(guī)律

v2=2gh

/z=207m

解得

vb64in/s

故選A,

7.川如圖所示的方法可以測(cè)出一個(gè)人的反應(yīng)時(shí)間。甲同學(xué)用手握住直尺頂端的地方，乙同

學(xué)在直尺下端刻度為0的地方做捏住直尺的準(zhǔn)備，但手沒有碰到直尺，當(dāng)乙同學(xué)看到甲同學(xué)

放開直尺時(shí)，立即握住直尺，結(jié)果乙同學(xué)握住直尺的刻度為瓦小明同學(xué)根據(jù)所學(xué)知識(shí)計(jì)算

出不同刻度對(duì)應(yīng)的反應(yīng)時(shí)間，從而在這把尺子上標(biāo)出刻度做成“反應(yīng)時(shí)間測(cè)量尺已知重力

加速度為g，關(guān)于“反應(yīng)時(shí)間測(cè)量尺”，下列說法正確的是（）

A.其“時(shí)間刻度”是均勻的，與長(zhǎng)度刻度成正比例

B.其“時(shí)間刻度”是不均勻的，且靠近直尺零刻度的地方“時(shí)間刻度''密

C.其“時(shí)間刻度”是不均勻的，且靠近直尺零刻度的地方“時(shí)間刻度”疏

D.如果在月球上使用此刻度尺，“時(shí)間刻度”的每個(gè)數(shù)字不需要改動(dòng)也可以直接使用

【答案】B

【詳解】ABC.根據(jù)題意，由公式=產(chǎn)可得

Y

可知，其“時(shí)間刻度”是不均勻的，且靠近直尺零刻度的地方“時(shí)間刻度”密，AC錯(cuò)誤，B正

確。

D.由于月球上的重力加速度小，可知如果在月球上使用比刻度尺，刻度尺下落比地球上慢，

同樣的下落距離對(duì)應(yīng)反映時(shí)間變長(zhǎng)，“時(shí)間刻度”的每個(gè)數(shù)字應(yīng)該成比例改大一些，D錯(cuò)誤。

故選B。

8.游樂場(chǎng)內(nèi)的“穿越云霄”游樂項(xiàng)目如圖所示，座艙從最高點(diǎn)下降，先做自由落體運(yùn)動(dòng)，后

勻減速至停止，取向下為正方向，則以下臼圖像能反映座艙上述運(yùn)動(dòng)過程的是（）

【答案】B

【詳解】依題意，取向下為正方向，座艙先做自由落體運(yùn)動(dòng)，速度豎直向下，且均勻增加,

其圖像為第一象限中過原點(diǎn)的一段直線，后勻減速至停止其圖像為第一象限向卜傾斜的一段

直線。故B正確：ACD錯(cuò)誤。

故選B。

二、多選題

9.對(duì)于自由落體運(yùn)動(dòng)，其中重力加速度g=10m/s2,下列說法中正確的是（）

A.在1s內(nèi)、2s內(nèi)、3s內(nèi)的位移大小之比是1：2：3

B.在1s末、2s末、3s末的速度大小之比是1：2：3

C.在第Is內(nèi)、第2s內(nèi)、第3s內(nèi)的平均速度大小之比是1：4：9

D.在相鄰兩個(gè)1s內(nèi)的位移之差都是10m

【答案】BD

【詳解】A.根據(jù)位移公式〃=可知，物體在1s內(nèi)、2s內(nèi)、3s內(nèi)的位移大小之比是1：

4：9,A錯(cuò)誤;

B.根據(jù)速度公式□=/可知，物體在1$末、2s末、3s末的速度大小之比是1：2：3.B

正確；

C.物體在第1s內(nèi)、第2$內(nèi)、第3s內(nèi)的位移大小之比是1：3：5,而第1s內(nèi)、第2s內(nèi)、

第3s內(nèi)的時(shí)間都是1s,根據(jù)平均速度公式可知，物體在第1s內(nèi)、第2s內(nèi)、第3s內(nèi)的平

均速度大小之比是1：3：5,C錯(cuò)誤；

D.由推論Ar=ar2=gr2=]（）xFm=]Om,即在相鄰兩個(gè)1s內(nèi)的位移之差都是10m,D正

確;

故選BDo

10.一位同學(xué)在某星球上完成自由落體運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)：讓一個(gè)質(zhì)量為2kg的小球從一定的高度自

由下落，測(cè)得在第5s內(nèi)的位移是18m,則（）

A.物體在2s末的速度是8m/sB.物體在第5s內(nèi)的平均速度是3.6m/s

C.物體在第2s內(nèi)的位移是8mD.物體在前5s內(nèi)的位移是50m

【答案】AD

【詳解】測(cè)得在第5s內(nèi)的位移是18m,可知物體在第5s內(nèi)的平均速度為

-18

v=——m/s=18m/s

1

根據(jù)勻變速直線中間時(shí)刻速度等于該段過程的平均速度，可知在/=4.5s時(shí)的速度為

v==v=18m/s

可得該星球的重力加速度大小為

18,2,,2

￡=——in/s-=4m/s*

4.5

則物體在Is末和2s末的速度分別為

V)=刈=4xlm/s=4m/s,v2=的=4x2m/s=8ni/s

物體在第2s內(nèi)的位移為

A匕+丫2A4+8.,

Ax,=—-Af=------xlm=6m

~22

物體在前5s內(nèi)的位移為

2

x5=-^x4x5m=50m

故選ADo

II.伽利略對(duì)自由落體的研究，是科學(xué)實(shí)驗(yàn)和邏輯思維的完美結(jié)合，如圖所示，可大致表示

其實(shí)驗(yàn)和思維的過程，對(duì)這一過程的分析，下列說法不上確的是（）

A.其中的丙圖是實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，丁圖是經(jīng)過合理的外推得到的結(jié)論

B.其中的丁圖是實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，甲圖是經(jīng)過合理的外推得到的結(jié)論

C.運(yùn)用甲圖的實(shí)驗(yàn)，可''沖淡”重力的作用，使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯

D.運(yùn)用丁圖的實(shí)驗(yàn)，可“放大”重力的作用，使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯

【答案】BD

【詳解】伽利略設(shè)想物體下落的速度與時(shí)間成正比，因?yàn)楫?dāng)時(shí)無法測(cè)量物體的瞬時(shí)速度，所

以伽利略通過數(shù)學(xué)推導(dǎo)證明，如果速度與時(shí)間成正比，那么位移與時(shí)間的平方成正比；由于

當(dāng)時(shí)用滴水法計(jì)算，無法記錄自由落體的較短時(shí)間，伽利略設(shè)計(jì)了讓銅球沿阻力很小的斜面

滾下，來“沖淡”重力得作用效果，而小球在斜面上運(yùn)動(dòng)的加速度要比它豎直下落的加速度小

得多，所用時(shí)間長(zhǎng)的多，所以容易測(cè)量。伽利略做了上百次實(shí)驗(yàn)，并通過抽象思維在實(shí)驗(yàn)結(jié)

果上做了合理外推，所以伽利略用抽象思維、數(shù)學(xué)推導(dǎo)和科學(xué)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法對(duì)自由落體

運(yùn)動(dòng)進(jìn)行研究，其中甲、乙、丙均是實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，丁圖是經(jīng)過合理的外推得到的結(jié)論。

本題選擇不正確選項(xiàng)，故選BD。

12.如圖是伽利略1604年做斜面實(shí)驗(yàn)時(shí)的一頁(yè)手稿照片，照片左上角的三列數(shù)據(jù)如下表。

表中第二列是時(shí)間，第三列是物體沿斜面運(yùn)動(dòng)的距離，第一列是伽利略在分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)添

加的。根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，可以得出的結(jié)論是（）

1132

42130

93298

164526

255824

3661192

4971600

6482104

A.物體在做勻速直線運(yùn)動(dòng)B.物體在做加速直線運(yùn)動(dòng)

C.物體運(yùn)動(dòng)的距離與時(shí)間成正比D.物體運(yùn)動(dòng)的距離與時(shí)間的平方成正比

【答案】BD

【詳解】從表格中的數(shù)據(jù)可知，時(shí)間變?yōu)樵瓉淼?倍，下滑的位移大約變?yōu)樵瓉淼?倍，時(shí)

間變?yōu)樵瓉淼?倍，位移變?yōu)樵瓉淼?倍，可知物體運(yùn)動(dòng)的距離與時(shí)間的平方成正比，物體

在做加速直線運(yùn)動(dòng)。故選BDo

13.一個(gè)小球做自由落體運(yùn)動(dòng)，它的下落高度足夠高，取g=10m/s2,關(guān)于這個(gè)小球的運(yùn)動(dòng)

情況，下列說法中正確的是（）

A.小球在第2s內(nèi)的下落高度為15m

B.小球在前2s內(nèi)的平均速度為20m/s

C.小球在前Is內(nèi)、前2s內(nèi)、前3s內(nèi)的位移之比是1：3：5

D.小球在第1s內(nèi)、第2s內(nèi)、第3s內(nèi)的平均速度之比是1：3：5

【答案】AD

【詳解】A.球在第2s內(nèi)的下落高度為

A/i=2~2^=-^x10x22m--^xl0xl2ni=15m

故A正確；

B.小球在前2s內(nèi)的平均速度為

v=—=m/s=lOm/s

2""22

故B錯(cuò)誤；

C.根據(jù)〃=可知，在前is內(nèi)、前2s內(nèi)、前3s內(nèi)的位移之比是1：4：9,故C錯(cuò)誤;

D.自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則在開始通過連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移比

為1：3：5：7…；根據(jù)三士，可知小球在第1s內(nèi)、第2s內(nèi)、第3s內(nèi)的平均速度之比是1：

t

3：5,故D正確。

故選ADo

14.如圖，是雨后某人用高速相機(jī)拍下一幅水滴下落的照片，其中，第4滴水剛要離開屋檐，

滴水的時(shí)間間隔相同，第1滴水與第2滴水的實(shí)際間距為1m,取重力加速度g=10m/s。

不計(jì)空氣阻力。則拍下照片的瞬間，第3滴水的速度大小v和水滴下落的時(shí)間間隔/分別為

)

04

03

02

0I

A.v=2m/sB.v=4m/sC./=0.2sD.r=0.4s

【答案】AC

【詳解】此時(shí)第1滴水、第2滴水下落的高度為

4=gg(3/)2,4=；g(2/)2

由題意有

=gg(3f)2-gg(2/)2=1^/2=lm

解得

/=0.2s

則此時(shí)第3滴水的速度大小

為=g/=10x0.2m/s=2m/s

故選AC。

三、解答題

15.近年來多次發(fā)生而空墜物造成人員傷亡的事件，于是就有人做了一個(gè)實(shí)驗(yàn)：在高為80m

的樓房陽(yáng)臺(tái)上，自由釋放一顆質(zhì)量為50g的石子，計(jì)算：(空氣阻力不計(jì)，g取lOm/s?)求：

(1)石子經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間落到地面？

(2)石子落地時(shí)的速度大小。

【答案】(1)4s；(2)40mZs

【詳解】(1)石子做自由落體運(yùn)動(dòng)，則有

h=2gr

解得石子下落時(shí)間為

(2)石子落地時(shí)的速度大小為

y=gf=10x4m/s=40m/s

16.如圖所示，直桿長(zhǎng)L,=0.5m,圓筒高為4=2.5m。直桿位于圓筒正上方〃=1m處。直

桿從靜止開始做自由落體運(yùn)動(dòng)，并能豎直穿越圓筒。試求：(取g=IOm/s2,6=2.24)

(1)直桿下端剛好開始進(jìn)入圓筒時(shí)的瞬時(shí)速度H;

(2)直桿穿越圓筒所用的時(shí)間，。

Li=0.5m

D~r

fi//t=lm

Jr

【答案】(1)4.48nVs；(2)0.45s

【詳解】(1)直桿做自由落體運(yùn)動(dòng)，由運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)得

V.2=2gH

解得

匕=^xlOxlm/s=4.48m/s

(2)設(shè)直桿下端到達(dá)圓筒上方的時(shí)間為。，則

設(shè)直桿上端離開圓筒下方時(shí)間為，2,則

L1+H+L2=gt}

由題意得

a

聯(lián)匯解得

/x0.45s

17.高空拋物是一種不文明的行為，會(huì)帶來很大的社會(huì)危害，某消防員為了測(cè)試高空拋物的

危害，將一個(gè)物體從80m的高樓自由釋放，落地后不反彈，不計(jì)空氣阻力，g取10m/sL求：

（1）物體下落的時(shí)間；

（2）物體落地時(shí)的速度大?。?/p>

（3）物體落地前最后一秒的平均速度大小。

【答案】（1）4s；（2）40nVs：（3）35m/s

【詳解】（1）根據(jù)

物體下落的時(shí)間為

z=4s

（2）物體落地時(shí)的速度大小為

v=gt=40m/s

（3）前3s下落高度為

h1=^gt'2=45m

最后一秒的平均速度大小為

v=80-45m/s=35m/s

1

18.高空拋物可能造成人身傷害財(cái)