2026届高考物理一轮复习学案：自由落体运动

2026高三物理一轮复习学案 标题 自由落体运动 学习目标 1.认识自由落体运动及其规律. 2.了解竖直上抛运动特点和研究方法. 3.结合物理学史的相关内容，认识物理实验与科学推理在物理学研究中的作用． 核心体系 活动方案 活动一：认识自由落体运动及其规律 例1 关于自由落体运动，下列说法中正确的是(　　) A. 初速度为零的竖直向下的运动是自由落体运动 B. 只在重力作用下的竖直向下的运动是自由落体运动 C. 自由落体运动在任意相等的时间内速度变化量不等 D. 自由落体运动是初速度为零、加速度为g的匀加速直线运动 总结提升： 自由落体运动的条件．初速度为________，只受________作用. 根据条件可知，自由落体运动是初速度为________，加速度为________的匀变速直线运动. 例2 物体从离地面45 m高处做自由落体运动(g取 10 m/s2)，则下列选项中正确的是(　　) A. 物体运动2 s后落地 B. 物体落地时的速度大小为20 m/s C. 物体在落地前最后1 s内的位移为25 m D. 物体在整个下落过程中的平均速度为20 m/s 即时训练1 甲、乙两球从同一高处相隔1 s 先后自由下落，在下落过程中(　　) A. 两球速度差越来越大 B. 两球速度差越来越小 C. 两球距离越来越大 D. 两球距离始终不变 即时训练2 某人在室内以窗户为背景摄影时，恰好把窗外从高处落下的一小石子摄在照片中．已知本次摄影的曝光时间是0.02 s，量得照片中石子运动痕迹的长度为1.6 cm，实际长度为100 cm的窗框在照片中的长度是4.0 cm，g取10 m/s2，估算石子下落的高度h.(计算时，石子在照片中0.02 s速度的变化比起它此时的瞬时速度来说可以忽略不计，因而可把这极短时间内石子的运动当成匀速运动来处理) 活动二：了解竖直上抛运动的特点和研究方法 例3 一物体从地面竖直向上抛出，又落回抛出点，运动过程中空气阻力忽略不计，下列说法正确的是(　　) A. 上升过程和下落过程，时间相等、位移相同 B. 物体到达最高点时，速度和加速度均为零 C. 整个过程中，任意相等时间内物体的速度变化量均相同 D. 竖直上抛的初速度越大(v0＞10 m/s)，物体上升过程的最后1 s时间内的位移越大 例4 如图所示，一氦气球下方系有一物体从地面由静止释放，以加速度a＝1.25 m/s2匀加速上升、t0＝8 s时绳子突然断裂，绳子断裂后物体运动过程中不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2，下列说法正确的有(　　)　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A. 物体从绳子断裂后到落地过程中做自由落体运动 B. 物体运动过程中距离地面最大高度为40 m C. t1＝8.5 s和t2＝9.5 s时，物体距离地面的高度相同 D. 物体从随气球开始运动到落地共用时10 s 总结提升： 1. 竖直上抛运动具有时间、速率、能量等对称性特征． 2. 竖直上抛的物体处于抛出点上方、最高点下方某点时，可能处于上升阶段，也可能处于下降阶段，要注意此处的多解． 3. 研究竖直上抛运动的两种方法. (1) 全程法：将全过程视为初速度为v0，加速度 a＝－g的匀变速直线运动，必须注意物理量的矢量性. (2) 分段法：将全程分为两个阶段，即上升过程的匀减速阶段和下落过程的自由落体阶段. 活动三：认识物理实验与科学推理在物理学研究中的作用 例5 关于伽利略对自由落体运动的研究，下列说法中错误的是(　　) A. 伽利略猜想自由落体运动的速度是均匀变化的 B. 伽利略通过斜面实验验证了力不是维持物体运动的原因 C. 伽利略斜面实验中斜面起到了“冲淡”重力的作用，便于测量运动时间 D. 伽利略通过斜面实验直接验证了铜球(初速度为0)的位移与所用时间的二次方成正比 总结提升： 伽利略对自由落体运动的研究方法：逻辑推理→猜想与假设→实验验证→合理外推，这种方法的核心是把实验和逻辑推理(包括数学演算)和谐地结合起来. 参考答案 【活动一】 例1 D　A中，可能受到空气阻力或其他力的影响，从而使下落的加速度不等于g，这样就不是自由落体运动了，A错误；B中，物体有可能具有初速度，B错误；C中，因自由落体运动是匀变速直线运动，加速度恒定，由g＝ 可知，Δv＝gΔt，若时间相等，则速度的变化量相等，C错误；D中，根据自由落体运动的性质判定D正确． 总结提升：0　重力　0　g 例2 C　由x＝gt2代入数据解得物体运动时间t＝3 s，A错误；由v＝gt代入数据解得落地速度v＝30 m/s，B错误；前2 s 内的位移x2＝gt＝×10×4 m＝20 m，故落地前最后1 s内的位移为Δx＝x－x2＝25 m，C正确；由＝ 代入数据解得整个下落过程中的平均速度为 ＝ m/s＝15 m/s，D错误． 即时训练1 C　设乙运动时间为t，甲运动时间为t＋1，则两球速度差为Δv＝g(t＋1)－gt＝g，则速度差不变，故A、B错误；两球距离为Δh＝g(t＋1)2－gt2＝gt＋，则t越大，两球距离越大，故C正确，D错误． 即时训练2 根据比例关系得，4 cm∶100 cm＝1.6 cm∶l， 则l＝40 cm＝0.4 m， 则石子被摄入时刻的瞬时速度v＝＝ m/s＝20 m/s， 所以h＝＝ m＝20 m. 【活动二】 例3 C　根据对称性可知，上升过程和下落过程的时间相等、位移大小相等、方向相反，则位移不同，故A错误；物体到达最高点时，速度为零，加速度为g，故B错误；根据Δv＝gt，知t相同，则整个过程中，任意相等时间内物体的速度变化量相同，故C正确；物体上升过程的最后1 s内的位移h＝gt2＝×10×12 m＝5 m，与初速度无关，故D错误． 例4 C　物体从绳子断裂后到落地过程中，初速度竖直向上，只受重力，加速度恒为重力加速度，故做竖直上抛运动，故A错误；绳子突然断裂时，物体所在的高度h1＝at＝40 m，绳子突然断裂时，物体的速度v1＝at0＝10 m/s，绳子突然断裂后，物体上升的最大高度满足H0＝h1＋＝45 m，故B错误；绳子断裂后，物体距离地面的高度满足H＝h1＋v1(t－t0)－g(t－t0)2，则分别在t1＝8.5 s和t2＝9.5 s时刻，解得物体距离地面的高度H1＝H2＝43.75 m，故C正确；物体从离开气球到最高点用时t上＝＝1 s，物体从最高点到落地共用时t下＝＝3 s，故物体从随气球开始运动到落地共用时t＝t0＋t上＋t下＝12 s，故D错误． 【活动三】 例5 B　伽利略猜想自由落体运动的速度与下落时间成正比，并未直接进行验证，而是在斜面实验的基础上进行理想化推理，A正确；伽利略通过斜面实验并没有验证力不是维持物体运动的原因，B错误；伽利略斜面实验中斜面起到了“冲淡”重力的作用，便于测量运动时间，C正确；伽利略通过斜面实验直接验证了铜球(初速度为0)的位移与所用时间的二次方成正比，D正确．故选B． 学科网（北京）股份有限公司 $