第08講 自由落體運動（原卷版）-2024-2025初升高銜接資料（新高一暑假學習提升）

第08講自由落體運動模塊一思維導圖串知識模塊二基礎(chǔ)知識全梳理（吃透教材）模塊三教材習題學解題模塊四核心考點精準練（7大考點）模塊五小試牛刀過關(guān)測1.了解亞里士多德關(guān)于物體下落快慢的主要觀點，了解伽利略研究自由落體運動的實驗和推理方法；2.通過實驗探究自由落體運動，體會基于事實證據(jù)和科學推理對不同觀點和結(jié)論進行質(zhì)疑、分析和判斷的科學研究方法；3.經(jīng)歷抽象概括和推理過程，知道物體做自由落體運動的條件?！鲋R點一：對自由落體運動的兩種觀點1.亞里士多德的錯誤觀點：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：重的物體與輕的物體應該下落得。3.伽利略的科學方法：通過發(fā)現(xiàn)問題，進行猜想，得出結(jié)論，最后用證實結(jié)論。伽利略這種的方法，為物理學的研究奠定了基礎(chǔ)。■知識點二：自由落體運動1.定義：物體只在作用下從開始下落的運動。2.條件：物體只受，且初速度。3.理解：自由落體運動只在中才能發(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動?！鲋R點三：自由落體加速度1.定義：實驗表明，在同一地點，一切物體自由下落的加速度，這個加速度叫作自由落體加速度，也叫作，通常用g表示。2.特點（1）方向：。（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。在一般的計算中，g可以取m/s2或10m/s2?！鲋R點四：自由落體運動的規(guī)律（1）自由落體運動是，勻變速直線運動的基本公式及其推論都適用于自由落體運動。（2）基本規(guī)律：速度與時間的關(guān)系式：；位移與時間的關(guān)系式：；速度與位移的關(guān)系式：。（3）重要推論：平均速度公式：eq\x\to(v)＝veq\f(t,2)＝；連續(xù)相等時間的位移之差：Δx＝?！緟⒖即鸢浮恳?對自由落體運動的兩種觀點：1.輕重、重；2.同樣快；3.邏輯推理、實驗證、推理與實驗相結(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（1）豎直向下。（2）最小，最大，增大，減小。9.8四.自由落體運動的規(guī)律：（1）初速度為0的勻加速直線（2）v＝gt；x＝eq\f(1,2)gt2；v2＝2gx。（3）eq\f(gt,2)；gT2。教材習題01把一張紙片和一個硬幣同時釋放下落，哪個落得快？再把紙片捏成一個很緊的紙團，和硬幣同時釋放，下落快慢有什么變化？怎樣解釋這個現(xiàn)象？解題方法紙片與硬幣實際下落過程中受空氣阻力較大，不可忽略；消除空氣阻力，硬幣和紙片都做自由落體運動，同時釋放，將同時落地【答案】把一張紙片和一個硬幣同時釋放下落，由于紙片受到的空氣阻力較大，可知硬幣先落地；再把紙片捏成一個很緊的紙團，和硬幣同時釋放，由于受到的阻力都較小，幾乎同時落地；若消除空氣阻力，硬幣和紙片都做自由落體運動，同時釋放，將同時落地。教材習題02跳水運動員訓練時從5m跳臺雙腳朝下自由落下，某同學利用手機的連拍功能，連拍了多張照片。測得其中兩張連續(xù)的照片中運動員雙腳離水面的高度分別為3.4m和1.8m。由此估算手機連拍時間間隔是多少？（保留2位有效數(shù)字）解題方法對運動員雙腳離水面分別為3.4m和1.8m由自由落體位移公式求解?！敬鸢浮?.23s考向一：對自由落體運動的理解【例1】(多選)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一定是自由落體運動B．自由落體運動是初速度為零、加速度為g的豎直向下的勻加速直線運動C．物體只在重力的作用下從靜止開始的運動叫自由落體運動D．當空氣阻力的作用比較小、可以忽略不計時，物體的下落可視為自由落體運動考向二：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，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值考向三：自由落體運動規(guī)律的應用【例3】從離地面500m的空中由靜止開始自由落下一個小球，g取10m/s2，求：(1)小球經(jīng)過多長時間落到地面；(2)小球最后1s內(nèi)的位移；(3)小球下落一半時間的位移。考向四：自由落體運動與其他運動的綜合問題【例4】曉筱同學在一次觀看跳水比賽時，想到一個問題：水池的水至少要多深，才能保證運動員的安全？他做了如下假設(shè)：比賽時，運動員在距水面10m的跳臺向上跳起，到達最高點時重心離跳臺約1.25m。然后自由下落；忽略空氣阻力，將運動員看作質(zhì)點，其在水中做減速直線運動，上網(wǎng)查得平均加速度大小為25m/s2，g取10m/s2。請你幫曉筱計算：(1)運動員落至水面時的速度；(2)為了避免運動員與池底碰撞，水池的最小水深。一、單選題1．在物理學發(fā)展的過程中，許多物理學家的科學研究推動了人類文明的進程。下列說法中正確的是（）A．在對自由落體運動的研究中，伽利略猜想運動速度與下落時間成正比，并直接用實驗進行了驗證B．在推導勻變速直線運動位移公式時，把整個運動過程劃分成很多小段，每一小段近似看作勻速直線運動，然后把各小段的位移相加，物理學中把這種研究方法叫作“微元法”C．偉大的物理學家牛頓最先建立了速度、加速度等概念，并創(chuàng)造了一套科學研究方法D．亞里士多德認為兩個物體從同一高度自由落下，重物體與輕物體下落一樣快2．下列對自由落體運動的說法正確的是（）A．做自由落體運動的物體不受任何外力B．做自由落體運動的物體，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動的結(jié)論D．自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動3．自由落體的初速度為（）A．0m/s B．1m/s C．2m/s D．3m/s4．我國計劃在2030年前實現(xiàn)載人登月，開展科學探索。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．羽毛用時較長 B．鐵錘用時較短C．落地時羽毛的速度較小 D．落地時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．著地前的任一時刻，二者具有相同的速度和位移D．二者在下落這段時間內(nèi)具有不同的加速度6．浙江百丈漈瀑布是全國單體落差最高的瀑布。第一漈207米高，第二漈68米高，第三漈12米高，三漈相加共287米高，折合古時魯班尺是一百丈多17米，故名百丈漈。假設(shè)忽略上游水的初速度和空氣的阻力，那么，水僅僅下落第一漈后的速度大約是（）A． B． C． D．7．用如圖所示的方法可以測出一個人的反應時間。甲同學用手握住直尺頂端的地方，乙同學在直尺下端刻度為0的地方做捏住直尺的準備，但手沒有碰到直尺，當乙同學看到甲同學放開直尺時，立即握住直尺，結(jié)果乙同學握住直尺的刻度為b。小明同學根據(jù)所學知識計算出不同刻度對應的反應時間，從而在這把尺子上標出刻度做成“反應時間測量尺”。已知重力加速度為g，關(guān)于“反應時間測量尺”，下列說法正確的是（）A．其“時間刻度”是均勻的，與長度刻度成正比例B．其“時間刻度”是不均勻的，且靠近直尺零刻度的地方“時間刻度”密C．其“時間刻度”是不均勻的，且靠近直尺零刻度的地方“時間刻度”疏D．如果在月球上使用此刻度尺，“時間刻度”的每個數(shù)字不需要改動也可以直接使用8．游樂場內(nèi)的“穿越云霄”游樂項目如圖所示，座艙從最高點下降，先做自由落體運動，后勻減速至停止，取向下為正方向，則以下v-t圖像能反映座艙上述運動過程的是（）A． B．C． D．二、多選題9．對于自由落體運動，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1：2：3B．在1s末、2s末、3s末的速度大小之比是1：2：3C．在第1s內(nèi)、第2s內(nèi)、第3s內(nèi)的平均速度大小之比是1：4：9D．在相鄰兩個1s內(nèi)的位移之差都是10m10．一位同學在某星球上完成自由落體運動實驗：讓一個質(zhì)量為的小球從一定的高度自由下落，測得在第內(nèi)的位移是，則（

）A．物體在末的速度是 B．物體在第內(nèi)的平均速度是C．物體在第內(nèi)的位移是 D．物體在前內(nèi)的位移是11．伽利略對自由落體的研究，是科學實驗和邏輯思維的完美結(jié)合，如圖所示，可大致表示其實驗和思維的過程，對這一過程的分析，下列說法不正確的是（）A．其中的丙圖是實驗現(xiàn)象，丁圖是經(jīng)過合理的外推得到的結(jié)論B．其中的丁圖是實驗現(xiàn)象，甲圖是經(jīng)過合理的外推得到的結(jié)論C．運用甲圖的實驗，可“沖淡”重力的作用，使實驗現(xiàn)象更明顯D．運用丁圖的實驗，可“放大”重力的作用，使實驗現(xiàn)象更明顯12．如圖是伽利略1604年做斜面實驗時的一頁手稿照片，照片左上角的三列數(shù)據(jù)如下表。表中第二列是時間，第三列是物體沿斜面運動的距離，第一列是伽利略在分析實驗數(shù)據(jù)時添加的。根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，可以得出的結(jié)論是（）11324213093298164526255824366119249716006482104A．物體在做勻速直線運動 B．物體在做加速直線運動C．物體運動的距離與時間成正比 D．物體運動的距離與時間的平方成正比13．一個小球做自由落體運動，它的下落高度足夠高，取g=10m/s2，關(guān)于這個小球的運動情況，下列說法中正確的是（）A．小球在第2s內(nèi)的下落高度為15mB．小球在前2s內(nèi)的平均速度為20m/sC．小球在前1s內(nèi)、前2s內(nèi)、前3s內(nèi)的位移之比是1：3：5D．小球在第1s內(nèi)、第2s內(nèi)、第3s內(nèi)的平均速度之比是1：3：514．如圖，是雨后某人用高速相機拍下一幅水滴下落的照片，其中，第4滴水剛要離開屋檐，滴水的時間間隔相同，第1滴水與第2滴水的實際間距為1m，取重力加速度，不計空氣阻力。則拍下照片的瞬間，第3滴水的速度大小v和水滴下落的時間間隔t分別為（）A．v＝2m/s B．v＝4m/s C．t＝0.2s D．t＝0.4s三、解答題15．近年來多次發(fā)生高空墜物造成人員傷亡的事件，于是就有人做了一個實驗：在高為80m的樓房陽臺上，自由釋放一顆質(zhì)量為50g的石子，計算：（空氣阻力不計，g?。┣螅海?）石子經(jīng)過多長時間落到地面？（2）石子落地時的速度大小。16．如圖所示，直桿長，圓筒高為。直桿位于圓筒正上方處。直桿從靜止開始做自由落體運動，并能豎直穿越圓筒。試求：（取，）（1）直桿下端剛好開始進入圓筒時的瞬時速度；（2）直桿穿越圓筒所用的時間t。17．高空拋物是一種不文明的行為，會帶來很大的社會危害，某消防員為了測試高空拋物的危害，將一個物體從的高樓自由釋放，落地后不反彈，不計空氣阻力，g取，求：（1）物體下落的時間；（2）物體落地時的速度大??；（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、財產(chǎn)損失、環(huán)境破壞，影響鄰里關(guān)系和社會風氣，甚至城市形象。為此國家專門就高空拋物立法，2009年12月26日，《中華人民共和國侵權(quán)責任法》由全國人大常委會表決通過，決定自2010年7月1日起施行相關(guān)的法規(guī)。后面對該法又不斷有新的修訂和補充。若一個雞蛋從某樓層離地80m高處無初速下落，不計空氣阻力，重力加速度。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”的趣味運動會。如圖所示，裁判發(fā)令前五名運動員手持雷霆鼓的把手，助手在雷霆鼓正上方準備釋放“活力球”，裁判發(fā)令后，“活力球”由靜止釋放，五名運動員協(xié)同從起跑線向終點前進，同時保證“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。其中有四個小組的比賽成