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

高中物理人教版必修第一册 第二章《匀变速直线运动的研究》 第4节　自由落体运动 导学案 课题 第4节　自由落体运动 学习目标 1．通过对物体下落快慢因素的探究。 2．知道自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动． 3．掌握自由落体运动加速度的大小、方向，理解影响重力加速度的因素． 4．掌握自由落体运动的规律，并在解决有关实际问题的过程中。 学习重难点 一、测量自由落体加速度的方法 1.打点计时器法 2.频闪照相法 3.滴水法 二、竖直上抛运动的规律 1.速度公式：vt＝v0－gt 2.位移公式：h＝v0t－gt2 3.速度与位移关系式：vt2－v02＝－2gh 学习知识点 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。 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。 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＝　 　 。 答案 1、 重力、静止、小 2、 加速度、重力、竖直向下、相同、不同 三、匀加速直线、gt 、 gt2 课前训练 1.关于自由落体运动，下列说法正确的是(　　) A.自由落体运动的物体不受任何外力 B.自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动 C.只在重力作用下的竖直向下的运动就是自由落体运动 D.在自由落体运动过程中，质量不同的物体运动规律不同 2.一个物体从某一高度做自由落体运动，已知它最后1 s内的位移为15 m(g取10 m/s2)，则它开始下落时距地面的高度为(　　) A．31.25 m B．11.25 m C．20 m D．25 m 3.(多选)关于重力加速度的下列说法中正确的是(　　) A.重力加速度g是标量，只有大小，没有方向，通常计算中g取9.8 m/s2 B.在地球上不同的地方，g的大小不同，但它们相差不是很大 C.在地球上同一地点同一高度，一切物体在自由落体运动中的加速度都相同 D.在地球上的同一地方，离地面高度越大，重力加速度g越小 4.(多选)下列四幅图中，能大致反映自由落体运动的图像是(　　) 5.一位同学在某星球上完成自由落体运动实验：让一个质量为2 kg的小球从一定的高度自由下落，测得其在第5 s内的位移是18 m，则(　　) A．小球在2 s末的速度是20 m/s B．小球在第5 s内的平均速度是3.6 m/s C．小球在第2 s内的位移是20 m D．小球在5 s内的位移是50 m 6．某物理实验小组利用如图所示装置通过自由落体运动测定重力加速度．已知当地重力加速度g为9.80 m/s2，打点计时器频率为50 Hz．按实验要求安装好装置，启动计时器，打点稳定后，把小球由静止释放．在纸带上打下一系列的点迹．通过多次实验，得到多条打下点迹的纸带． (1)纸带的选择：应选择最初两点之间的距离约为________mm(结果保留1位有效数字)． (2)为达到较好的实验效果，小球应该选择________． A．小木球 B．小塑料球 C．小铝球 D．小铁球 (3)在选择好的纸带上，测量出各点到第一个点的距离x和对应的运动时间t．在坐标纸上，以x为纵坐标，以________为横坐标，描绘出的图像为一条过原点的直线，测得斜率为k，可测得重力加速度g0＝________． (4)若测得的加速度g0略小于当地重力加速度g，其原因可能是___________． 7.从离地面80 m的空中自由下落一个小球，g取10 m/s2，求： (1)经过多长时间小球落地； (2)自开始下落时计时，在第1 s内和最后1 s内的位移． 参考答案 1.答案　B 解析　做自由落体运动的物体仅受重力作用，故A错误；自由落体运动是初速度为0，加速度为g的匀加速直线运动，故B正确，C错误；自由落体运动就是物体只在重力作用下从静止开始下落的运动，质量不同的物体运动规律是相同的，故D错误。 2.C　[设物体下落总用时为t，则最后一秒内的位移Δh＝gt 2－g(t－1)2，代入数据求得t＝2 s，故物体下落时距地面的高度h＝gt 2＝20 m，C正确．] 3.答案　BCD 解析　重力加速度是矢量，方向竖直向下，与重力的方向相同，在地球表面，不同的地方，g的大小略有不同，但都在9.8 m/s2左右，所以A错误，B正确；在地球表面同一地点同一高度，g的值都相同，随着高度的增大，g的值逐渐减小，所以C、D正确。 4.答案　AD 解析　自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，有v＝gt，v－t图像是过原点的倾斜直线，A正确；根据位移时间公式为s＝gt2，s－t图像是抛物线，B错误；自由落体运动的加速度为g，是一个定值，C错误，D正确。 5.[答案]　D 6.[解析]　(1)根据自由落体位移与时间关系式可知，在t＝0.02 s内的位移约为2 mm；则纸带应选择最初两点之间的距离约为2 mm的纸带，这样的纸带打第一个点时的速度为零． (2)为保证小球做自由落体运动，需要小球的重力远大于所受阻力，所以选择密度大的小铁球D． (3)根据h＝g0t2 可知选择x为纵坐标、t2为横坐标，图像为直线． 斜率k＝g0 可得g0＝2k． (4)所测加速度略小于当地重力加速度，可能是小球受空气阻力或纸带受限位孔、打点计时器振针的阻力作用． [答案]　(1)2　(2)D　(3)t2　2k　(4)小球受空气阻力或纸带受限位孔、振针的阻力作用(合理即可) 7.(1)由s＝gt2得，下落总时间为 t＝＝ s＝4 s． (2)小球第1 s内的位移为 s1＝gt＝×10×12 m＝5 m 小球前3 s内的位移为 s3＝gt＝×10×32 m＝45 m 小球从第3 s末到第4 s末的位移，即最后1 s内的位移为s4＝s－s3＝80 m－45 m＝35 m． [答案]　(1)4 s　(2)5 m　35 m 学科网（北京）股份有限公司 $