2.4 自由落体运动习题课 课件-2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册

2019年人教版高中物理必修一 第二章、匀变速直线运动的研究 第四节、自由落体运动习题课 信念是人生之车的轮，理想是人生之舟的帆。 题型01、 自由落体运动与自由落体加速度 1. 下列关于自由落体运动的说法正确的是（ ） A. 自由落体运动是一种初速度为零的匀加速直线运动 B. 从竖直上升的热气球吊篮中掉下的物体的运动是自由落体运动 C. 在空气中下落的雪花的运动是自由落体运动 D. 只在重力作用下的运动必定是自由落体运动 A 运动性质: v0=0的匀加速直线运动 理想模型 自由落体运动 物体在空气中下落运动 看成 条件: 1、v0=0; 2、只受重力 选项C: 空气阻力不能忽略不计 选项D: 初速度必须为零 选项B: 物体具有向上的初速度 2.（多选题）下列关于重力加速度的说法正确的是（ ） A. 重力加速度g是标量, 只有大小, 没有方向 B. 在地球上的不同地方, g的大小一般是不同的, 但差别不大 C. 在地球上同一地点, 轻石块与重石块做自由落体运动的加速度是相同的 D. 纬度越低的地方, 重力加速度g值越小 BCD 方向: 总是竖直向下 重力加速度 大小 ②赤道→两极逐渐增大（纬度越低的地方, g值越小）; 地面→高空逐渐减小 ③ 默认： 常见 ① 地球上同一地点, 一切物体做自由落体运动的加速度都是相同的 3.（多选题）下图中可以表示物体做自由落体运动的是（ ） BC 题型02、 自由落体运动的基本规律 1.（多选题）物理图像能直观地反映物理量间的变化关系.关于自由落体运动的规律，下列各物理量的图像正确的是( g取10m/s2)（ ） AC 加速度: 重力加速度g=10m/s2恒定不变 速度公式 位移公式 2. 甲、乙两同学通过下面的实验测量人的反应时间。实验步骤如下： （1）甲用两个手指轻轻捏住量程为L的木尺上端, 让木尺自然下垂. 乙把手放在尺的下端(位置恰好处于L刻度处, 但未碰到尺), 准备用手指夹住下落的尺. （2）甲在不通知乙的情况下, 突然松手, 尺子下落; 乙看到尺子下落后快速用手指夹住尺子. 若夹住尺子的位置刻度为L1, 重力加速度大小为g, 则乙的反应时间为________（用L、L1和g表示）。 （3）已知当地的重力加速度大小为g=9.80m/s2, L =30.0cm, L 1=10.4cm。乙的反应时间为________s. （结果保留2位有效数字） （4）写出一条能提高测量结果准确程度的建议: ________ 。 位移公式 误差分析: 初始时乙的手指尽可能接近尺子；多次测量取平均值； 3.（多选题）为了测出楼房的高度，让一石块从楼顶做自由落下，不计空气阻力，已知当地的重力加速度g，要算出楼房的高度需测出（ ） A. 石块第1s内的位移 B. 石块落地时的瞬时速度 C. 石块落地前最后1s的位移 D. 石块通过最后1m位移的时间 BCD 选项A 选项B 总时间 涉及不到整个过程 自由落体运动: v0=0、a=g的匀加速直线运动 4、对于自由落体运动，下列说法错误的是(　 　) A. 相邻两个1s 内的位移之差为 9.8 m B. 1s，2s，3s内的位移之比为1∶3∶5 C. 第1s内，第2s内，第3s内的平均速度之比为1∶3∶5 D. 第1s末，第2s末，第3s末的速度之比为1∶2∶3 B 选项C: 自由落体运动: v0=0、a=g的匀加速直线运动 研究方法: 1、作差法; 2、比例法; 3、图像法 5. 离地45m高处自由落下一个小球, 不计空气阻力, 取g=10m/s2, 从开始落下时刻起求: （1）小球经过多长时间落到地面?（2）小球在第1s内通过的位移; （3）小球落地前最后1s内的位移。 点评: 1、体会“做差法”在研究v0=0的匀加速运动时的重要应用。2、最后1s内的位移可采用多种方法求解． 逐差法:小球在最后1s内位移 总位移 前（第）1s内位移 前2s内位移 自由落体运动: v0=0、a=g=10m/s2的匀加速直线运动 位移时间关系 位移公式 8、做自由落体运动的物体，在落地前的最后1s内下落了25m，则此物体是从离地面多高的地方开始下落的? （g=10m/s2） 物体下落总高度 基本公式法: 求t总→h总 研究最后1s: 知三x、t、a求二v0、v hAB 25m t 1s A B C 位移公式 速度公式 9．做自由落体运动的物体, 在落地前的最后1s内下落了25m，则此物体是从离地面多高的地方开始下落的?（g=10m/s2） hAB 25m t 1s A B C 物体下落总高度 中时速推论: 研究最后1s（知x、t求v 转化为瞬时速度） 10、某同学在实验室做了如图所示的实验, 铁质小球被电磁铁吸附, 断开电磁铁的电源, 小球自由下落, 已知小球的直径为0.5cm, 该同学从计时器上读出小球通过光电门的时间为1.00×10−3s, g取10m/s2, 则小球开始下落的位置距光电门的距离为(　 　 ) A. 1m　　 B. 1.25m C. 0.4m D. 1.5m B 平均速度法: 当Δt→0时平均速度变成了瞬时速度 光电门法测瞬时速度 小铁球 光电门 光电计时器 h 联解 速度位移公式 11.（2021年湖北物理卷2）2019年, 我国运动员陈芋汐获得国际泳联世锦赛女子单人10米跳台冠军. 某轮比赛中, 陈芋汐在跳台上倒立静止, 然后下落，前5m完成技术动作, 随后5m完成姿态调整. 假设整个下落过程近似为自由落体运动, 重力加速度大小取10m/s2, 则她用于姿态调整的时间约为（　 　） A. 0.2 s B. 0.4s C. 1.0 s D. 1.4s B 自由落体运动: 按位移相等分段 公式法 全程 前5m 后5m 推论法 12、一石块从楼房阳台边缘向下做自由落体运动到达地面, 把它在空中运动的时间分为相等的三段, 如果它在第一段时间内的位移是1.2m, 那么它在第三段时间内的位移是(　 　) A. 1.2m B. 3.6m C. 6.0m D. 10.8m C 点评: 自由落体运动属于初速度为零的匀加速直线运动, 并且符合按时间相等分段的条件，所以根据比例式解题比公式法简单, 用公式法等于利用位移公式和逐差法把比例式推导的了一遍. 比例法: v0=0的匀加速运动→时间等分 自由落体运动: v0=0、a=g的匀加速直线运动 13.（2020年上海物理卷6）钥匙从距水面20m高的桥侧自由下落, 一竹筏前端在钥匙下落瞬间恰位于其正下方, 该竹筏以2m/s的速度匀速行驶. 若钥匙落入竹筏, 则竹筏长度至少为（不考虑竹筏宽度, g取10m/s2）（ ） A. 2m B. 4m C. 6m D. 8m B 过程Ⅰ: 钥匙做自由落体运动 过程Ⅱ: 竹筏做匀速运动 14. 实验者从某砖墙的高处使一个石子自由落下, 并且拍摄石子在空中的照片.由于石子的运动, 它在照片上留下了一条模糊的径迹. 已知每块砖的平均厚度为6cm, 使用的相机曝光时间为0.02s, 重力加速度g取10m/s2.则可以估算出石子落到A点的速度大约为（ ） A. 5.0m/s B. 6.0m/s C. 7.0m/s D. 8.0m/s B 点评：1、物理来自生活；2、作差法：把第n段转化为前n段与前n−1段之差。3、如果在墙上小球下落背景上放一把直尺，长度测量比本题更准确。 物理情景: A→B竖直下抛运动, 不涉及末速度 位移公式 15. 一名宇航员在某星球上做自由落体运动实验, 让一个质量为2kg的小球从一定的高度自由下落, 测得在第4s内的位移是42m, 球仍在空中运动, 则（ ） A. 小球在2s末的速度大小是16m/s B. 该星球上的重力加速度为12m/s2 C. 小球在第4s末的速度大小是42m/s D. 小球在0～4s内的位移是80m B 2s末速度 做差法: 4s末速度 0～4s内位移 地球上自由落体x4=80m 第4s内平均速度42m/s，第4s末瞬时速度一定大于42m/s 中时速推论 16. 一石块从楼房阳台边缘做自由落体运动, 到达地面, 若把它在空中运动的距离分为相等的三段, 如果它在第一段距离内所用的时间是1s，则它在第三段距离内所用的时间是(g取10m/s2)（ ） A. B. C. D. A $$