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

4.自由落体运动

知识点一　自由落体运动

1.定义：物体只在　　　作用下从　　　开始下落的运动。

2.条件：

3.实际落体运动的处理：如果空气阻力的影响比较　　　　　，可以忽略，物体从静止开始下落的运动可以近似看作自由落体运动。

知识点二　自由落体加速度

1.定义：在同一地点，一切物体自由下落的　　　　　都相同，这个加速度叫作自由落体加速度，也叫作　　　加速度。

2.方向：　　　　　。

3.大小：在地球上同一个地点，g的大小　　　　　；在地球表面不同的地方，g的大小一般是　　　　的。在一般的计算中，g可以取9.8 m/s2或10 m/s2。

知识点三　自由落体运动的规律

1.运动性质：自由落体运动是初速度为0、加速度为g的　　　　　　　运动。

2.基本规律

（1）速度与时间的关系式：v＝　　　。

（2）位移与时间的关系式：x＝　　　　。

【情景思辨】

　如图所示，让甲同学在乙同学的手部正上方捏住一把直尺，不计直尺下落时受到的空气阻力。根据上述情景，判断以下问题：

（1）甲同学放手后，直尺刚下落时，速度和加速度都为零。（　　）

（2）甲同学放手后，直尺做自由落体运动。（　　）

（3）甲、乙两同学通过实验可以测量乙同学的反应时间。（　　）

 

要点一　自由落体运动及自由落体加速度的理解

 

【探究】

　观察两幅图片，思考有关问题：

（1）站在高层建筑物上，让重的铁球和轻的铁球同时下落，发现两球几乎同时落地。简单解释为什么？

（2）航天员在月球上的“实验”：铁球与羽毛同时由静止释放，同时落地。简单解释为什么？

【归纳】

1.对自由落体运动的理解

（1）“自由”的含义：物体的初速度为零且只受重力作用。

（2）自由落体运动在其他星球上也可以发生，但自由落体加速度和地球上的一般不同。

2.对自由落体加速度（重力加速度）的理解

（1）产生原因：地球上的物体受到地球的吸引而产生的。

（2）大小变化

（3）方向：竖直向下。

特别提醒

　　由于地球是一个球体，各处的重力加速度的方向是不同的。

【典例1】　（多选）关于自由落体运动，下列说法正确的是（　　）

A.物体从静止开始下落的运动就是自由落体运动

B.如果空气阻力比重力小得多，空气阻力可以忽略不计，这时物体由静止开始下落的运动可视为自由落体运动（物体只受重力和空气阻力）

C.跳伞运动员从飞机上由静止开始下落，打开降落伞以前的运动可视为自由落体运动，打开降落伞以后的运动不是自由落体运动

D.一雨滴从屋顶落下，途中经过一个窗子，雨滴经过窗子的这一段运动是自由落体运动

尝试解答

 

 

 

1.关于物体做自由落体运动的加速度g值，下列说法中正确的是（　　）

A.重的物体g值大

B.同一地点，轻、重物体的g值一样大

C.g值在地球上任何地方都一样大

D.g值在赤道处大于北极处

要点二　自由落体运动规律及其应用

 

【探究】

　如图所示，漫画中的人用石块来估测水井的深度。你认为有道理吗？为什么？

【归纳】

1.基本规律

2.常用推论

匀变速直线运动的一切推论，如：①平均速度公式、②位移中点的速度公式、③逐差公式、④初速度为零的匀加速直线运动的比例式，都适用于自由落体运动。

特别提醒

（1）自由落体运动的运动时间由下落的高度决定。

（2）下落的高度与离地高度是两个不同的概念，处理问题时要注意区分。

【典例2】　屋檐每隔一定时间滴下一滴水，当第5滴正欲滴下时，第1滴刚好落到地面，而第3滴与第2滴分别位于高1 m的窗子的上、下沿，如图所示。问：（g取10 m/s2）

（1）此屋檐离地面多高？

（2）滴水的时间间隔是多少？

尝试解答

　　

 

2.小明同学为了测量学校科技楼的高度，从科技楼的顶部由静止释放一小石子，约4 s后听到石子落地的声音；小明同学还观察到一片银杏树叶从树顶飘落，树叶从离开树顶到落地用时约4 s，则学校科技楼和银杏树的高度最接近（取g＝10 m/s2，v声＝340 m/s）（　　）