《4 自由落體運(yùn)動(dòng)》課堂教學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)（統(tǒng)編人教版）

4.自由落體運(yùn)動(dòng)

核心素養(yǎng)定位>>>

1.了解歷史上對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的認(rèn)識(shí)歷程，了解伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研

究方法。

2.理解自由落體運(yùn)動(dòng)概念，知道物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的條件。

3.用實(shí)驗(yàn)測(cè)量自由落體加速度，知道它的大小和方向。

4.應(yīng)用類(lèi)比法得出自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，并能解決相關(guān)實(shí)際問(wèn)題。

01課前自主學(xué)習(xí)KEQIANZIZHUXUEXI=.

一、自由落體運(yùn)動(dòng)

1.亞里士多德的觀(guān)點(diǎn)

物體下落的快慢跟它的回輕重有關(guān),重的物體下落得因快。

2.伽利略的觀(guān)點(diǎn)

(1)歸謬：伽利略從理亞里士多德的論斷出發(fā),通過(guò)邏輯推理，否定了亞里

士多德的論斷。

★伽利略與亞里士多德

(2)猜想：重的物體與輕的物體下落得回回崔怏。

3.自由落體運(yùn)動(dòng)

(1)定義：物體只在因.重力作用下從因靜止開(kāi)始下落的運(yùn)動(dòng)。

(2)條件：①運(yùn)動(dòng)條件：初速度為回②受力條件：只受園重力作用。

(3)特別說(shuō)明：自由落體運(yùn)動(dòng)只在國(guó)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)。

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回相同,這個(gè)加速度

叫作自由落體加速度，也叫作國(guó)重力加速度,通常用g表示。

2.方向：國(guó)豎直向下。

3.大?。涸诘厍虮砻娌煌牡胤剑琯的大小一般是因不同的。在一般的計(jì)

22

算中，g可以取回,9.8m/s或10m/so

4.自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律：自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為螞。、加速度為四的螞

勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，速度與時(shí)間的關(guān)系式為。，位移與時(shí)間的關(guān)系式為X=國(guó)

樹(shù)。

判一判

(1)在空氣中自由釋放的物體做自由落體運(yùn)動(dòng)。()

(2)物體在真空中一定做自由落體運(yùn)動(dòng)。()

(3)自由釋放的物體只在重力作用下一定做自由落體運(yùn)動(dòng)。()

(4)質(zhì)量越大的物體自由落體加速度越大。()

(5)地球上任何地方的重力加速度都相同。()

(6)伽利略通過(guò)實(shí)驗(yàn)的觀(guān)察與計(jì)算，直接得到了自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。()

提示：⑴X(2)X(3)V(4)X(5)X(6)X

想一想

自由落體加速度的方向總是豎直向下，是否可以理解為自由落體加速度方向

總是垂直地面向下？

提示：不可以。豎直向下不等同于垂直地面向下。當(dāng)?shù)孛嫠綍r(shí)，兩者相同；

當(dāng)?shù)孛娌凰綍r(shí)，兩者不相同。

02卜課堂探究評(píng)價(jià)KETANGTANJIUP1NGJIA

課堂任務(wù)。自由落體運(yùn)動(dòng)的理解

仔細(xì)觀(guān)察下列圖片，認(rèn)真參與“師生互動(dòng)”。

甲乙

園國(guó)國(guó)劇

活動(dòng)1：如圖，讓小鋼珠和羽毛從玻璃管上方同時(shí)開(kāi)始下落，圖甲真空管和

圖乙有空氣的玻璃管中它們的下落情況是怎樣的？

提示：在真空管中，小鋼珠和羽毛下落得一樣快；在有空氣的玻璃管中，小

鋼珠比羽毛下落得快。

活動(dòng)2：由圖甲中的現(xiàn)象，你能得出什么結(jié)論？

提示：在真空中，輕的物體和重的物體下落得一樣快。

活動(dòng)3：你認(rèn)為圖乙中小鋼珠和羽毛下落的快慢不同的原因是什么？

提示：空氣阻力對(duì)小鋼珠與羽毛的影響不同。

活動(dòng)4：討論、交流、展示，得出結(jié)論。

1.自由落體運(yùn)動(dòng)

物體只在重力作用下從靜止開(kāi)始下落的運(yùn)動(dòng)，叫作自由落體運(yùn)動(dòng)。滿(mǎn)足兩個(gè)

條件：

(1)初速度為零。

(2)僅受重力作用。

2.自由落體運(yùn)動(dòng)是一種理想化模型

在空氣中，物體的運(yùn)動(dòng)都是要受阻力的，所以空氣中不存在真正的自由落體

運(yùn)動(dòng)。但在空氣阻力很小的情況下，可以近似看作自由落體運(yùn)動(dòng)。所以自由落體

運(yùn)動(dòng)是一種理想化模型。

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

A.物體從靜止開(kāi)始下落的運(yùn)動(dòng)就叫作自由落體運(yùn)動(dòng)

B.自由落體運(yùn)動(dòng)是物體不受任何作用力的運(yùn)動(dòng)

C.從靜止開(kāi)始下落的小鋼球，因受空氣阻力作用，不能看成自由落體運(yùn)動(dòng)

D.從樹(shù)上落下的樹(shù)葉，因受空氣阻力作用，不能看成自由落體運(yùn)動(dòng)

°1實(shí)踐探究1(1)自由落體運(yùn)動(dòng)的條件是什么？

提示：①初速度為0;②只受重力作用。

(2)空氣中的落體運(yùn)動(dòng)什么情況下能看成自由落體運(yùn)動(dòng)？

提示：當(dāng)空氣阻力遠(yuǎn)小于物體所受重力時(shí)，空氣中物體由靜止開(kāi)始下落的運(yùn)

動(dòng)可看作自由落體運(yùn)動(dòng)。

［規(guī)范解答］根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)的條件：初速度為0,只受重力作用，A、B

錯(cuò)誤。從靜止開(kāi)始下落的小鋼球，所受空氣阻力遠(yuǎn)小于重力，可看成自由落體運(yùn)

動(dòng)；從樹(shù)上落下的樹(shù)葉，所受空氣阻力較大，不能看成自由落體運(yùn)動(dòng)，C錯(cuò)誤，

D正確。

［完美答案］D

一［規(guī)律點(diǎn)撥］----------------------------------

初速度為零、物體只受重力，這兩個(gè)條件是否都滿(mǎn)足是判斷物體是否做自由

落體運(yùn)動(dòng)的唯一標(biāo)準(zhǔn)。

［變式訓(xùn)練1］關(guān)于自由落體運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（）

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

B.從水平飛行的飛機(jī)上釋放的物體將做自由落體運(yùn)動(dòng)

C.雨滴下落的過(guò)程是自由落體運(yùn)動(dòng)

D.從水龍頭上滴落的水滴下落的過(guò)程可近似看作自由落體運(yùn)動(dòng)

答案D

解析緊扣自由落體運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：①只受重力，空氣阻力可忽略；②

由靜止開(kāi)始下落。由此可知，A錯(cuò)誤；從水平飛行的飛機(jī)上釋放的物體不是由靜

止下落的，所以不是自由落體運(yùn)動(dòng)，B錯(cuò)誤；雨滴在空中下落時(shí)運(yùn)動(dòng)距離很長(zhǎng)，

速度很大，空氣阻力不能忽略，故雨滴下落的過(guò)程不是自由落體運(yùn)動(dòng)，C錯(cuò)誤；

從水龍頭上滴落的水滴下落的高度較小，速度較小，空氣阻力可以忽略，下落過(guò)

程可近似看作自由落體運(yùn)動(dòng)，D正確。

課堂任務(wù)2自由落體加速度

仔細(xì)觀(guān)察下列圖片，認(rèn)真參與“師生互動(dòng)”。

n表1

重力加速度的數(shù)值

標(biāo)準(zhǔn)值g=9.80665m/s2

地點(diǎn)緯度g/(m,s-2)

赤道海平面0°9.780

廣州23°06'9.788

武漢30°33,9.794

上海31。12'9.794

東京35°43'9.798

北京39°56，9.801

紐約40°40,9.803

莫斯科55°45'9.816

北極90°9.832

表2

回國(guó)國(guó)畫(huà)

活動(dòng)1：怎樣測(cè)量做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體的加速度？

提示：由第1節(jié)的知識(shí)可知，可以用“打紙帶”的方法測(cè)量做自由落體運(yùn)動(dòng)

的物體的加速度，如圖所示。

活動(dòng)2：改變物體的質(zhì)量，測(cè)量的加速度如表1所示，對(duì)此能得出什么結(jié)論？

提示：在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，在同一地點(diǎn)，不同質(zhì)量物體自由下落的加

速度都相同。

活動(dòng)3：觀(guān)察表2,能發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律？

提示：在地球表面不同的地方，自由落體加速度的大小一般不同。隨著緯度

的升高，自由落體加速度增大。

活動(dòng)4：討論、交流、展示，得出結(jié)論。

1.自由落體加速度

(1)定義：在同一地點(diǎn)，一切物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度都相同，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)大?。号c所處地球上的位置及距地面的高度有關(guān)。

①在地球表面隨緯度的增加而增大，在赤道處最小，在兩極處最大，但差別

很小。

②在地面上的同一地點(diǎn)，隨高度的增加而減小，但在一定的高度范圍內(nèi)，可

認(rèn)為重力加速度的大小不變。

③一般情況下，取g=9.8m/s2或g=10m/s2。

(3)方向：豎直向下，不一定指向地心。由于地球是球體，各處重力加速度的

方向并不相同。

2.重力加速度的測(cè)量方法

(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器法

①利用如圖所示裝置，讓重錘自由下落打出點(diǎn)跡清晰的紙帶。

②對(duì)紙帶上相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離x進(jìn)行測(cè)量，利用求出重

力加速度。

(2)頻閃照相法

頻閃照相機(jī)可以間隔相等的時(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)的物體在各個(gè)時(shí)刻的位置，根據(jù)勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的推論Ax=gT2可求

出重力加速度g=,。也可以根據(jù)《=3=務(wù)求出物體在某兩個(gè)時(shí)刻的速度，

V-Vo

由g=1—,求出重力加速度g。

(3)滴水法

如圖，讓水滴自水龍頭滴下，在水龍頭正下方放一個(gè)盤(pán)，調(diào)節(jié)水龍頭，讓水

一滴一滴地滴下，并調(diào)節(jié)到使第一滴水碰到盤(pán)的瞬間，第二滴水正好從水龍頭口

開(kāi)始下落，并且能依次持續(xù)下去。用刻度尺測(cè)出水龍頭口距盤(pán)面的高度h,再測(cè)

出每滴水下落的時(shí)間T,其方法是：當(dāng)聽(tīng)到某一滴水滴落在盤(pán)上的同時(shí)，開(kāi)啟停

表開(kāi)始計(jì)時(shí)，之后每落下一滴水依次數(shù)1、2、3…，當(dāng)數(shù)到〃時(shí)按下停表停止計(jì)

t12/z

時(shí)，則每一滴水滴下落的時(shí)間為由仁發(fā)/得g=^=聲。

(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器法的誤差主要來(lái)自阻力的影響和測(cè)量誤

(2)頻閃照相法和滴水法的誤差主要是測(cè)量誤差。

例2某同學(xué)用如圖1所示裝置測(cè)定重力加速度，已知打點(diǎn)頻率為50Hz。

打點(diǎn)計(jì)

時(shí),一紙帶

圖1

—3.14cm->

7.05cm

12.52cm

(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)下面步驟的先后順序是

A.釋放紙帶B.接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源

(2)打出的紙帶如圖2所示，可以判斷實(shí)驗(yàn)時(shí)重物連接在紙帶的(填

“左”或“右”)端。

(3)已知紙帶上記錄的點(diǎn)為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的點(diǎn)，所測(cè)得的重力加速度大小為

m/s2o(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

(4)若當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葦?shù)值為9.8m/s2,請(qǐng)列出測(cè)量值與當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊?/p>

值有差異的一個(gè)原因：o

0實(shí)踐探究?(1)實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量哪些物理量?

提示：時(shí)間、位移。

(2)造成重力加速度的測(cè)量值與當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹涤胁町惖脑蛴心男?/p>

提示：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器與紙帶間的摩擦、空氣阻力等。

［規(guī)范解答］(1)根據(jù)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用步驟，應(yīng)先接通電源，后釋放紙帶，

故順序?yàn)椋築Ao

(2)紙帶與重物相連的那端最先打點(diǎn)，點(diǎn)的分布比較密集些，所以重物連接在

紙帶的左端。

(3)由于每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有1個(gè)點(diǎn)，所以相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T=

0.04s,根據(jù)勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的推論公式可以求出重力加速度的大小，得:

XCE~XAC

g=不

［(12.52-7.05)-(7.05-3.14)］X10^2、

=■GWm/s

2

=9.75m/s0

(4)因?yàn)閷?shí)驗(yàn)過(guò)程中重物受到空氣阻力和限位孔與紙帶間的摩擦阻力等作用，

所以所求加速度的值偏小

［完美答案］(DBA(2)左(3)9.75

(4)重物受到空氣阻力和限位孔與紙帶間的摩擦阻力

一［規(guī)律點(diǎn)撥］-----------------------------

利用紙帶計(jì)算重力加速度的三種方法

(1)計(jì)算出紙帶上幾個(gè)點(diǎn)的速度，然后根據(jù)加速度的定義式求加速度。

(2)計(jì)算出紙帶上各點(diǎn)的速度，畫(huà)出of圖像，由圖像的斜率可求得重物下落

的加速度，即重力加速度。

(3)用逐差法根據(jù)A/z=g戶(hù)求加速度，注意要盡可能多地選用數(shù)據(jù)。

［變式訓(xùn)練2］某同學(xué)利用如圖甲的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量重力加速度的大小。

(1)該同學(xué)開(kāi)始實(shí)驗(yàn)時(shí)情形如圖甲所示，接通電源釋放紙帶。請(qǐng)指出該同學(xué)在

實(shí)驗(yàn)操作中存在的兩處明顯錯(cuò)誤(或不當(dāng)?shù)牡胤?：

①______________________________________________________;

________________________________________________________________________________________________________________________o

(2)該同學(xué)經(jīng)修改錯(cuò)誤并正確操作后得到如圖乙所示的紙帶，取連續(xù)六個(gè)點(diǎn)A、

B、C、D、E、F為計(jì)數(shù)點(diǎn)，測(cè)得A點(diǎn)到&C、D、E、尸的距離分別為加、后、

用、。4、feo若打點(diǎn)的頻率為力則打E點(diǎn)時(shí)重物的速度表達(dá)式0E=。

(3)該同學(xué)先分別計(jì)算出各計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度值，并試畫(huà)出速度的二次方(。2)與對(duì)

應(yīng)重物下落的距離(〃)的關(guān)系圖如圖丙所示，則重力加速度g=m/s2o

答案(1)①打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)使用交流電源②重物應(yīng)緊靠打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

(〃5一

(2?~廠(chǎng)^(3)9.4

解析(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)使用交流電源；要讓紙帶打盡可能多的點(diǎn)，重物應(yīng)緊

靠打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。

45—力3（入5—hj）f

(2)把￡當(dāng)成中間時(shí)刻點(diǎn)，找到OF段，則

OE=IT2

(3)由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式v2=vi+2gh,可知v2-h圖線(xiàn)的斜率就是重力加速度g的2

倍，由圖丙得g=9.4m/s?。

課堂任務(wù)3自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及應(yīng)用

仔細(xì)觀(guān)察下列圖片，認(rèn)真參與“師生互動(dòng)”。

cm

0.54Cj

0

12.18Q

2

34.90l.)

4

5

6

7

88.71。

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

SSS

活動(dòng)1:自由落體運(yùn)動(dòng)的實(shí)質(zhì)是什么？

提示：是初速度為0、加速度為g的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。

活動(dòng)2：如圖為小球做自由落體運(yùn)動(dòng)的頻閃照片，可以在圖上直接得到小球

在任一時(shí)刻的速度嗎？如何求小球在任一時(shí)刻的速度？

提示：不能在圖上直接得到小球在任一時(shí)刻的速度，可以用o=gf求得小球

在任一時(shí)刻的速度。

活動(dòng)3：由活動(dòng)2你能得到什么啟發(fā)？自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律是什么？

提示：勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的基本公式及推論都適用于自由落體運(yùn)動(dòng)。把初速度

優(yōu)=0、加速度a=g代入勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的基本公式，可得自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律：

2

o=gf;v=2gho

活動(dòng)4：討論、交流、展示，得出結(jié)論。

自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及應(yīng)用

自由落體運(yùn)動(dòng)是勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)在如=0、加速度a=g時(shí)的一個(gè)特例，它是

最簡(jiǎn)單的一種勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，所以勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律以及推論都適用

于自由落體運(yùn)動(dòng)，只要把x寫(xiě)為〃，初速度優(yōu)寫(xiě)為0,加速度。寫(xiě)為g就可以了。

(1)基本規(guī)律

勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)自由落體運(yùn)動(dòng)

V—v0~\~atu=gt

12

x=vtn--at〃=小/

Q乙

v—Vo—2axv=2gh

k._

⑵推論

勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)自由落體運(yùn)動(dòng)

_RO+D_gt

V—VI.一cV=V1.=-Z-

2Z22

一/磁—VJL=-^gt=/gh

2

△n=aT2△/?=^T2

(3)關(guān)于自由落體運(yùn)動(dòng)的幾個(gè)比例關(guān)系式

①第1s末、第2s末、第3s末、…、第"s末的速度之比為初：。2：03：…：

Vn=1：2：3：…："；

②前1s內(nèi)、前2s內(nèi)、前3s內(nèi)、…、前〃S內(nèi)的位移之比為加：%2：力3：…：

hn=l：4：9：…：〃2；

③從初始時(shí)刻起，連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之比為k:心：加：…：hN=1：

3：5：…：(2〃-1)；

④從初始時(shí)刻起，連續(xù)相等位移所用的時(shí)間之比為tC.t2-.t3-.…：tn=\：

(6—1):(他一6)：…：(yfn—y]n—1)□

國(guó)國(guó)閨田

例3如圖所示，直桿長(zhǎng)L=0.5m,圓筒高為〃=2.5m。直桿位于圓筒正

上方〃=lm處。直桿從靜止開(kāi)始做自由落體運(yùn)動(dòng)，并能豎直穿過(guò)圓筒。試求：(取

g=10m/s2,小=2.236)

Li=0.5m

//=1m

nt

L,=2.5m

(1)直桿下端剛好開(kāi)始進(jìn)入圓筒時(shí)的瞬時(shí)速度VI的大小;

⑵直桿穿過(guò)圓筒所用的時(shí)間人

O實(shí)踐探究?(1)直桿在下落過(guò)程中，能看成質(zhì)點(diǎn)嗎?

提不：不能。

(2)怎樣計(jì)算直桿穿過(guò)圓筒所用的時(shí)間？

提示：設(shè)從開(kāi)始到直桿下端到達(dá)圓筒上端開(kāi)口處所用的時(shí)間為t\,從開(kāi)始到

直桿上端離開(kāi)圓筒下端開(kāi)口處所用的時(shí)間為t2,則直桿穿過(guò)圓筒所用的時(shí)間為t

=t2-tlo

［規(guī)范解答］(1)桿做自由落體運(yùn)動(dòng)，由運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)得濟(jì)=2gH,

解得0i="2XlOXlm/s=V20m/s=4.47m/s。

(2)設(shè)從開(kāi)始到直桿下端到達(dá)圓筒上端開(kāi)口處所用的時(shí)間為九，

則

設(shè)從開(kāi)始到直桿上端離開(kāi)圓筒下端開(kāi)口處所用的時(shí)間為t2,

則H+Li+L\=^gA,

由題意得

由以上三式聯(lián)立，解得r?0.45s。

［完美答案］(1)4.47m/s(2)0.45s

一［規(guī)律點(diǎn)撥］-------------------------------

(1)處理自由落體運(yùn)動(dòng)問(wèn)題時(shí)，要善于根據(jù)題意靈活運(yùn)用公式。

(2)分析直桿、鐵鏈等不能看作質(zhì)點(diǎn)的物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題，要畫(huà)出運(yùn)

動(dòng)草圖，選準(zhǔn)研究過(guò)程，找準(zhǔn)與這段研究過(guò)程的起點(diǎn)和終點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的位移。

［變式訓(xùn)練3］（多選）物體從離地面45m高處做自由落體運(yùn)動(dòng)（g取10m/s2）,

則下列選項(xiàng)中正確的是（）

A.物體運(yùn)動(dòng)3s后落地

B.物體落地時(shí)的速度大小為30m/s

C.物體在落地前最后1s內(nèi)的位移為25m

D.物體在整個(gè)下落過(guò)程中的平均速度為20m/s

答案ABC

解析由。=*產(chǎn)，得/=、y^=3s,落地速度o=gf=30m/s,最后Is內(nèi)的

11——h45

位移△/2=/6—法4=25m,全程的平均速度o=7=合~m/s=15m/s,A、B、C

正確，D錯(cuò)誤。

03課后課時(shí)作業(yè)KEHOUKESHIZUOYE二—=

A組：合格性水平訓(xùn)練

1.（物理學(xué)史）下列敘述錯(cuò)誤的是（）

A.古希臘哲學(xué)家亞里士多德認(rèn)為物體越重，下落得越快

B.伽利略發(fā)現(xiàn)亞里士多德的觀(guān)點(diǎn)有自相矛盾的地方

C.伽利略認(rèn)為，如果沒(méi)有空氣阻力，重物與輕物應(yīng)該下落得同樣快

D.伽利略用實(shí)驗(yàn)直接證實(shí)了自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)

答案D

解析古希臘哲學(xué)家亞里士多德認(rèn)為物體下落的快慢與物體的重力大小有

關(guān)，重力越大，物體下落得越快，A正確；伽利略通過(guò)邏輯推理發(fā)現(xiàn)了亞里士多

德的觀(guān)點(diǎn)有自相矛盾的地方，B正確；伽利略通過(guò)邏輯推理，認(rèn)為重物與輕物應(yīng)

該下落得同樣快，影響它們下落快慢不同的原因是空氣阻力，C正確；伽利略沒(méi)

有直接證實(shí)自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，而是將斜面實(shí)驗(yàn)的實(shí)

驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行外推間接得出的，D錯(cuò)誤。

2.（自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)）宇航員登上月球后，從同一高度同時(shí)由靜止釋放錘

子和羽毛，則下落過(guò)程中（）

A.錘子比羽毛速度變化大

B.羽毛比錘子速度變化大

C.錘子的加速度比羽毛的加速度大

D.錘子和羽毛的加速度一樣大

答案D

解析月球上沒(méi)有空氣阻力，物體在只受重力作用的情況下下落，做自由落

體運(yùn)動(dòng)，加速度均為重力加速度?？芍N子和羽毛的加速度相同，下落過(guò)程中，

相同時(shí)間內(nèi)的速度變化量相同，D正確，A、B、C錯(cuò)誤。

3.（重力加速度）（多選）關(guān)于重力加速度的說(shuō)法中，正確的是（）

A.重力加速度g是標(biāo)量，只有大小沒(méi)有方向，通常計(jì)算中g(shù)取9.8m/s2

B.在地球上不同的地方，g的大小不同，但它們相差不是很大

C.在地球上同一地點(diǎn)，一切物體在自由落體運(yùn)動(dòng)中的加速度都相同

D.在地球上的同一地方，離地面高度越大重力加速度g越小

答案BCD

解析重力加速度是矢量，方向豎直向下，與重力的方向相同。在地球表面，

不同的地方，g的大小略有不同，但都在9.8m/s2左右，故A錯(cuò)誤，B正確。在

地球表面同一地點(diǎn)，g的值都相同，但隨著高度的增大，g的值逐漸變小，故C、

D正確。

4.（自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用）一石塊從地面上方力高處自由下落，當(dāng)它的速

度大小等于它著地速度的一半時(shí)，它距地面的高度為（）

hc〃—3〃e3/1

AA-4B，2C彳D.y

答案C

解析設(shè)石塊落地時(shí)的速度大小為0,由02=2g%,得："=2g/z,@）2=2g%，，

hh3

解得勿=%則距地面的高度為：H=h-h'=九一±0,C正確。

5.（自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用）下列各圖中，以豎直向上為正方向，其中表示

物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的是（）

答案B

解析自由落體運(yùn)動(dòng)的位移時(shí)間關(guān)系為x=%九故C、D錯(cuò)誤；自由落體運(yùn)

動(dòng)是初速度為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，根據(jù)速度時(shí)間關(guān)系式o=gr,可知oY圖像是

一條傾斜直線(xiàn)，又因?yàn)橐载Q直向上為正方向，故A錯(cuò)誤，B正確。

6.（比例關(guān)系）物體從某一高度自由下落，第1s內(nèi)就通過(guò)了全程的一半，物

體還要下落多長(zhǎng)時(shí)間才會(huì)落地（）

A.1sB.1.5s

C.啦sD.（^2-1）s

答案D

解析初速度為零的勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)連續(xù)相同的位移所用時(shí)間之比為

1：（6一1）：（小一/）：…，所以物體下落后半程的時(shí)間為（6一Ds,選D。

7.（測(cè)定重力加速度）如圖所示是小球自由下落過(guò)程中用頻閃照相的方法獲

得的軌跡的一部分，用刻度尺量出計(jì)數(shù)點(diǎn)1、2之間的距離為7.65cm,2、3之間的

距離為8.73cm,已知相鄰兩次閃光的時(shí)間間隔為擊s,則小球運(yùn)動(dòng)到計(jì)數(shù)點(diǎn)2時(shí)

的瞬時(shí)速度為，小球下落的重力加速度為o

答案2.46m/s9.72m/s2

解析已知小球做自由落體運(yùn)動(dòng)，故其運(yùn)動(dòng)遵循勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，所

以小球運(yùn)動(dòng)到計(jì)數(shù)點(diǎn)2時(shí)的瞬時(shí)速度

—XX12+九23（7.65+8.73）xW2

V2=v=『-一萬(wàn)——--------;------01/5心2.46m/So

2X30

由AxuaT2得a=R,故小球下落的重力加速度

X23一幻2(8.73—7.65)X10—2

m/s2=9.72m/s2o

8.（自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用）屋檐每隔0.2s由靜止落下一滴水滴，r時(shí)刻某

一水滴欲下落時(shí)，剛好有兩滴水滴分別位于高為L(zhǎng)4m的窗戶(hù)上、下沿，若不考

慮其他阻力的影響，取g=10m/s2,求：

—A屋檐

上沿「

窗戶(hù)

下沿L

(1)窗戶(hù)下沿離屋檐的高度；

(2)/時(shí)刻窗戶(hù)下沿到屋檐之間有幾滴水滴正在下落？

答案(1)3.2m(2)3滴

解析(1)不考慮其他阻力的影響，水滴做自由落體運(yùn)動(dòng)，設(shè)水滴從開(kāi)始下落

到落到窗戶(hù)下沿的時(shí)間為則另一水滴落到窗戶(hù)上沿的時(shí)間為0.2s),

由題意得金尸—1g(r—0.2s)2=△/?=1.4m,

解得1=0.8s,

窗戶(hù)下沿離屋檐的高度：”=%產(chǎn)，

代入數(shù)據(jù)解得H=3.2m。

(2)因?yàn)槲蓍苊扛?.2s由靜止落下一滴水滴，故0.8s時(shí)刻窗戶(hù)下沿到屋檐之

間正在下落的水滴數(shù)目

t,0.8,?

〃=及—1=而—1=3。

B組：等級(jí)性水平訓(xùn)練

9.(自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用X多選)為了測(cè)出樓房的高度，讓一石塊從樓頂

自由下落至地面(不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g),測(cè)出下列哪個(gè)物理量就可以計(jì)

算出樓房的高度()

A.石塊下落到地面的總時(shí)間

B.石塊下落的第1秒內(nèi)的位移

C.石塊落地前最后一秒內(nèi)的位移

D.石塊通過(guò)最后一米位移所用的時(shí)間

答案ACD

解析由公式%=*產(chǎn)可知，A正確；由石塊下落的第1秒內(nèi)的位移不能計(jì)算

出樓房的高度，B錯(cuò)誤；根據(jù)仁妗和萬(wàn)一力'=會(huì)“一1）2可知，C正確；根據(jù)

。=%戶(hù)和〃-l=；g"—r'產(chǎn)可知，D正確。

10.（自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用）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)用手握住直尺頂端刻度為零的地方，乙同學(xué)在直尺下端刻度為。的地

方做捏住直尺的準(zhǔn)備，但手沒(méi)有碰到直尺，當(dāng)乙同學(xué)看到甲同學(xué)放開(kāi)直尺時(shí)，立

即捏住直尺，乙同學(xué)發(fā)現(xiàn)捏住直尺的位置刻度為h.已知重力加速度為g,。、b

的單位為國(guó)際單位制基本單位，則乙同學(xué)的反應(yīng)時(shí)間r約等于（）

解析由題意知在反應(yīng)時(shí)間內(nèi)直尺自由落下的位移為a-b,設(shè)乙同學(xué)的反應(yīng)

時(shí)間為t,忽略空氣阻力，根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)位移公式h=^gt1=a-b,得t=

k,則D正確，A、B、C錯(cuò)誤。

11.（綜合）一名宇航員在某星球上做自由落體運(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.小球在2s末的速度是20m/s

B.小球在第5s內(nèi)的平均速度是3.6m/s

C.小球在5s內(nèi)的位移是50m

D.小球在第2s內(nèi)的位移是20m

答案C

解析第5s內(nèi)小球的位移是18m,有上片一；g6=18m,力=5s,段=4s,

解得g=4m/s2,所以小球在2s末的速度。=4X2m/s=8m/s,A錯(cuò)誤。第5s內(nèi)

___1Q11

的平均速度v=~m/s=18m/s,B錯(cuò)誤。小球在5s內(nèi)的位移》=涉衣=5*4*25

m=50m,C正確。小球在第2s內(nèi)的位移x'=^X4X（22—I2）m=6m,D錯(cuò)誤。

12.（測(cè)定重力加速度）滴水法測(cè)重力加速度的過(guò)程是這樣的：讓水龍頭的水

一滴一滴地滴在其正下方的盤(pán)子里，調(diào)整水龍頭，使得聽(tīng)到前一滴水滴到盤(pán)子上

的聲音時(shí)，后一滴水恰好離開(kāi)水龍頭。從第1次聽(tīng)到水擊盤(pán)聲時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，測(cè)出

〃次聽(tīng)到水擊盤(pán)聲的總時(shí)間為f,用刻度尺量出水龍頭到盤(pán)子的高度差為人即可

算出重力加速度。設(shè)人耳能區(qū)別兩次聲音的時(shí)間間隔為0.1s,聲速為340m/s,

取g=10m/s2,則（）

A.水龍頭距人耳的距離至少為34m

B.水龍頭距盤(pán)子的距離至少為34m

C.重力加速度的計(jì)算式為誓

D.重力加速度的計(jì)算式為

答案D

解析只要相鄰兩滴水滴下的時(shí)間間隔超過(guò)0.1s,人耳就能分辨出兩滴水的

擊盤(pán)聲，而與水龍頭距人耳的距離無(wú)關(guān)，在0.1S內(nèi)，水滴下落的距離X=%扁n=

|xi0X0.12m=0.05m,即水龍頭距盤(pán)子的距離至少應(yīng)為0.05m,故A、B錯(cuò)誤;

〃次響聲對(duì)應(yīng)（〃一1）個(gè)水滴下落用的時(shí)間，所以每個(gè)水滴下落的時(shí)間為r=占,

由2得，g=泮=2（〃；l）2/7,故c錯(cuò)誤，D正確。

13.（測(cè)定重力加速度）某興趣小組的同學(xué)利用自由落體運(yùn)動(dòng)測(cè)量當(dāng)?shù)氐闹亓?/p>

加速度，實(shí)驗(yàn)器材有：鐵架臺(tái)、光電門(mén)1和2組成的光電計(jì)時(shí)器、小球釋放器（可