第二章 第4节 自由落体运动-【精剖细解】2023年物理新高一初升高衔接讲义（全国通用）

第二章第4节 自由落体运动 ——精剖细解预习讲义 知识点回顾：自由落体运动 初中物理中并未学习这部分知识。 初中物理没有对变速直线运动的类型没有进一步分类，只需要求学生掌握形象的变速直线运动。逻辑比较简单，这部分知识在初中并不少重点学习的内容。 初中物理对于变速直线运动知识的掌握更多的是定性分析和简单的辨认即可。 知识点1：自由落体运动 1、定义 物体只在重力作用下从静止开始下落的运动，叫作自由落体运动。 2、运动特点 以初速度为零，加速度为g的匀加速直线运动。自由落体运动就是匀加速直线运动，其运动规律可以看出是匀加速直线运动的特例，如下图所示： 其速度-时间图像是一条经过原点的倾斜直线，如下图所示： 3、条件 初速度为零；只受重力，不受空气阻力或者空气阻力可以忽略不计。 4、拓展 在地球上的同一地点，一切物体做自由落体运动（空气阻力忽略不计）时其下落的快慢是相同的。（日常生活中我们常看到不同物体下落快慢不同，并不是违反自由落体运动的规律，而是因为物体在运动过程中受到的空气阻力的影响） 自由落体运动也可以发生在其它星球上面，只不过不同星球其加速度不一样。 中学阶段 知识上的对比 思维上的对比 初中物理 初中物理中并未学习自由落体运动知识。初中物理虽然学过重力加速度，但是是从力的角度进行简单讲解，并没有从即速度定义的角度进行理解。 仅要求学生简单分析变速运动即可。 高中物理 对于加速度明确定义，对自由落体运动的类型进行严格的定义和讲解，深度剖析自由落体运动的运动规律。 知识深入剖析，既要求学生定性分析，也要求学生会定量计算。学生需要具备推理能力。 说明：高中所学的自由落体运动是对初中所学知识的补充和拓展。要求学生要具备推理能力。 自由落体运动的特征 单选题 1．能近似看做自由落体运动的是（　　） A．树叶自由飘落的运动 B．被运动员推出去的铅球的运动 C．从水面沉到水底的石子的运动 D．树上由静止开始下落的苹果的运动 2．小雨滴自18m楼顶屋檐下由静止自由落下到达地面的过程中（不计空气阻力），下列说法正确的是（　　） A．小雨滴的速度越来越大 B．小雨滴的加速度越来越大 C．小雨滴的加速度越来越小 D．小雨滴的速度先增大后不变 知识点2：自由落体的加速度 1、定义 由于地球上的物体受到地球的吸引而产生的加速度。在同一地点，一切物体自由下落的加速度都相同，这个加速度叫作自由落体加速度，也叫重力加速度，通常用g表示。 2、产生原因 由于地球上的物体受到地球的吸引而产生的加速度。 3、方向 竖直向下。 对方向的理解：竖直向下是指与所在地水平面垂直的方向，不能认为是垂直向下或者指向地心。如下图所示： 4、大小 g可取9.8m/s²或10m/s2，如果没有特殊说明，都按g取9.8 m/s2进行计算。加速度的大小并不是恒定不变的，它的数值随纬度升高而增大，随高度增加而减小。 与纬度的关系 在地球表面上，自由落体加速度随纬度的增加而增大，即赤道处自由落体加速度最小，两极处自由落体加速度最大，但差别很小。 与高度的关系 在地面上的同一地点，自由落体加速度随高度的增加而减小。但在一定的高度内，可认为自由落体加速度的大小不变。 说明：物体在不同星球上做自由落体运动时重力加速度是不同的，例如月球上的重力加速度为地球重力即速度的，即：g月=g地；在地球上同一地点重力加速度与物体的质量、运动状态、受力情况无关，即一切物体受到的重力加速度都是相同的。 5、运动规律 需要掌握的公式如下表所示： 速度公式 v＝gt 位移公式 h＝gt2 速度—位移公式 v2＝2gh 平均速度 连续相等时间间隔T内下落的高度差 hn-hn-1=gT2 6、加速度的测量方法 方法 分析思路 打点计时法 连接好实验装置，让物体做自由落体运动，与物体相连的纸带上会打出一系列点迹。通过对纸带上计数点间的距离h进行测量，然后利用公式hn-hn-1=gT2可求出重力加速度的大小。 频闪照相法 根据匀变速直线运动的规律g=，可求出重力加速度的大小；或者利用公式hn-hn-1=gT2也可求出重力加速度的大小。 自由落体运动的运动公式 单选题 3．如图所示，节水灌溉中的喷嘴距地面高0.45 m，假定从喷嘴水平喷出的水做平抛运动，喷灌半径为3 m，不计空气阻力，取g＝10 m/s2，则（　　）    A．水从喷嘴喷出至落地的位移为3 m B．水从喷嘴喷出至地面的时间为0.3 s C．水从喷嘴喷出落地时的速度大小为10 m/s D．水从喷嘴喷出的速度大小为1.5 m/s 4．将质量为m的小球甲和质量为2m的小球乙，分别从高度为h、2h处同时由静止释放，不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A．甲、乙两球在空中