2.4 自由落体运动（导学案）物理人教版必修第一册

该高中物理导学案聚焦自由落体运动，涵盖定义、条件、运动性质、重力加速度及公式应用。课堂通过白纸与橡皮下落对比实验、亚里士多德观点讨论及牛顿管实验视频导入，知识回顾匀变速直线运动公式，自主预习铺垫基础，构建旧知到新知的学习支架。 资料特色在于融合物理观念（理解运动性质与重力加速度）、科学思维（伽利略逻辑推理与实验验证）和科学探究（打点计时器实验设计与数据处理），纠正“重快轻慢”错误认知，培养严谨思维。习题联系生活（反应时间测量、雨滴下落），提升应用能力，助力学生核心素养发展。

4. 自由落体运动 导学案 1.认识自由落体运动，掌握自由落体运动的条件，知道自由落体是初速度为零的匀加速直线运动。 2.理解重力加速度的含义，识记重力加速度大小、方向，了解重力加速度的变化特点。 3.推导并熟练运用自由落体运动相关公式，能够解决简单的自由落体计算问题。 4.了解伽利略研究自由落体运动的科学方法，体会科学推理与实验相结合的探究思路，培养严谨的科学思维。 1.掌握自由落体运动的定义、产生条件和运动性质，明确其为初速度为零的匀加速直线运动（重点）。 2.理解重力加速度的概念，熟记重力加速度的大小、方向及地域变化规律（重点）。 3.熟练掌握自由落体运动的速度、位移计算公式，能规范解决基础落体运动问题（重点）。 4.摒弃“重的物体下落快”的生活错误认知，理解空气阻力对落体运动的影响（难点）。 5.灵活运用自由落体公式处理竖直上抛、连续下落等综合性运动问题（难点）。 【知识回顾】 1.匀变速直线运动位移与时间公式： 。 2.匀变速直线运动位移与速度公式： 。 【自主预习】 一、自由落体运动 1.定义：物体只有在 作用下从 开始下落的运动，叫做自由落体运动。 2.条件：①只受 作用；②从 开始 3.如果实际问题中，空气阻力与其重力相比很小，可以 ，则物体的下落也可近似看作自由落体运动。 二、自由落体运动加速度 1.定义：在 地点，一切物体自由下落的加速度都 。这个加速度叫作自由落体加速度，也叫作重力加速度，通常用g表示。 2.方向： 3.重力加速度的不同： （1）地球上不同地方重力加速度值大小 ，赤道处重力加速度g值 ，南北极重力加速度g值 。 （2）一般取值g= m/s2，有时有特别说明g=10m/s2。 动手小实验： 请同学们做一做，将一张白纸和一块橡皮，同一高度同时释放，看看谁先落地？ 思考与讨论： 亚里士多德的观点：轻重不同的物体下落时，重的物体下落得快，轻的物体下落得慢。结合你做的实验，你认为亚里士多德的观点是否正确？ 一、自由落体运动 伽利略认为，根据亚里士多德“重的物体下落得快”的论断，会推出相互矛盾的结论。 伽利略认的逻辑推理： 观看实验：牛顿管实验 思考与讨论： (1)物体下落快慢与质量有关吗？ (2)影响物体下落快慢的可能因素是什么？ 1.自由落体：物体只有在 作用下从 开始下落的运动。 2.特点：①受力特点：只受 作用； ②运动特点：初速度等于 。 3.这种运动只在 中才能发生，在有空气的空间，如果空气阻力的作用比较 ，可以 ，物体的下落可以近似看作自由落体运动。 【例1】踢毽子是我国一项传统的体育活动。毽子由羽毛和铜钱组成，在下落时总是铜钱在下羽毛在上。下列分析正确的是（　　） A．铜钱重，所以总是铜钱在下羽毛在上 B．毽子的自由下落是自由落体运动 C．因为存在空气阻力，所以总是铜钱在下羽毛在上 D．如果没有空气阻力，也总是出现铜钱在下羽毛在上的现象 二、自由落体加速度 思考与讨论： (1)既然物体自由下落跟质量无关，那么它到底遵循什么样的规律呢？ (2)你是否可以大胆的猜测：自由落体运动是一种最简单的变速直线运动，物体下落速度是均匀变化呢？ (3)若给你以下实验器材，你能否设计实验来研究自由落体运动规律？ 1.实验思路： 思路1：利用打点计时器打下的纸带，求出计数点的速度，做v-t图像，根据v-t图像研究自由落体运动。 思路2：利用打点计时器打下的纸带，测量相邻计数点的距离，利用逐差法，验证加速度的大小是否改变？ 2.实验方案：根据选择的实验器材，结合选择的实验思路，请同学们交流分享一下实验方案。 3.实验步骤： ①将打点计时器竖直固定在 上，连接好电路。 ②使纸带穿过两个 ，下端用夹子夹住连到重物上，让重物 打点计时器。 ③用手捏住纸带上端把纸带拉成 状态，启动 ，松手后重物自由下落，计时器在纸带上留下一串小点，重物落地后立刻 。 ④改变重物的质量，重复几次上面的实验，选取一条点迹 的纸带进行处理。 4.数据处理： ①用刻度尺测量打点计时器在纸带上打出的点之间的距离。 ②用求出各点的速度，作v－t图像，图像应为一条过 的倾斜直线。 ③根据v－t图像的 求加速度或根据Δx＝ 计算加速度。 5.实验结论： ①自由落体运动是初速度为零的 直线运动。 ②加速度 (约为9.8 m/s2，与物体的质量 )。 总结归纳： 1.定义：在同一地点，一切物体自由下落的加速度都 。这个加速度叫作自由落体加速度，也叫作重力加速度，通常用g表示。 2.方向： 思考与讨论： 观察表格，回答下列问题： (1)北京和上海的重力加速度分别是多大？北京和上海的纬度相同吗？ (2)哪个地点的重力加速度最小？哪个地点的重力加速度最大？它们的纬度分别是多少？ (3)从表中你发现了什么规律？ 3.重力加速度的不同： （1）地球上不同地点重力加速度值 ，赤道处g值较 ，南北极处g值较 。 （2）一般取值g=9.8m/s2，有时有特别说明g=10m/s2。 【例2】关于自由落体运动和重力加速度，下列说法正确的是（　　） A．重力加速度g是标量，只有大小，没有方向，通常g取9.8 m/s2 B．在地面上的不同地方，g的数值相同 C．地球上的同一地点，一切物体做自由落体运动的加速度都相同 D．不考虑空气阻力的运动是自由落体运动 三、自由落体运动的公式 1.三个基本公式 2.v-t图像：是一条过原点的倾斜直线，斜率表示重力加速度g。 学以致用动手小实验与思考： (1)若给你一把刻度尺，能否测量你的反应时间？两名同学相互配合试试看。 (2)能否用一把测长刻度尺改造成测量人反应时间的尺子？ 【例3】甲同学从离地面高处释放一个苹果1，同时乙同学从距离地面高处释放另一个苹果2，不计空气阻力，重力加速度为，以下说法正确的是（　　） A．两苹果落地的时间差为 B．苹果1和2在空中运动的时间之比为 C．苹果1和2落地的速度比为 D．苹果1落地前，同一时刻两苹果速度相等 1．关于自由落体运动下列说法正确的是（     ） A．物体只在重力作用下的运动就是自由落体运动 B．加速度等于重力加速度的运动就是自由落体运动 C．做自由落体运动的物体，速度变化会越来越快 D．在同一地点，一切物体自由下落的加速度都相同 2．关于物体做自由落体运动的描述，下列说法正确的是（　　） A．物体竖直向下的运动就是自由落体运动 B．质量越大的物体，做自由落体运动时加速度越大 C．枯萎的树叶从树上落下的运动可视为自由落体运动 D．做自由落体运动的物体，其速度与下落的时间成正比 3．如图所示，同学们在野外研学时观察到苹果与树叶从树上静止下落，他们就此展开讨论，下列观点最合理的是（   ） A．小兰说：“苹果与树叶相同时间下落的距离相同” B．小红说：“树叶下落的速度正比于下落的时间” C．小方说：“苹果下落的速度正比于下落的距离” D．小明说：“苹果下落的高度与时间的平方成正比” 4．如图，“牛顿管”内的羽毛、金属片由静止开始下落，则（　　） A．管内空气较多时羽毛比金属片下落快 B．管内空气极少时羽毛比金属片下落快 C．管内空气较多时它们下落几乎一样快 D．管内空气极少时它们下落几乎一样快 5．关于自由落体运动，下列说法中正确的是（    ） A．自由落体运动的加速度在世界各地均相同 B．物体刚开始下落时，速度和加速度都为零 C．下落过程中，若，则物体每秒速度增加 D．下落开始连续三个内的位移之比是 6．某同学利用光电门探究自由落体运动，如图所示，其主体是一个有刻度尺的立柱，其上装有磁式吸球器、光电门1、光电门2、配套的数字计时器（未画出）、捕球器、直径为d的小钢球。小球先后通过两个光电门，配套的数字计时器记录了小球通过第一个光电门的时间，通过第二个光电门的时间，小球从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间t，则重力加速度的表达式为（　　） A． B． C． D． 7．雨后，屋檐还在不断滴着水滴。如图所示，小红同学认真观察后发现，这些水滴都是在质量积累到足够大时才由静止开始下落，每隔相等时间滴下一水滴，水滴在空中的运动情况都相同，某时刻起，第一颗水滴刚运动到窗台下边沿时，第5颗水滴恰欲滴下。她测得，屋檐到窗台下边沿的距离为H=3.2m，窗户的高度为h=1.4m。不计空气阻力的影响，重力加速度g=10m/s2。则下列结论正确的是（     ） A．每隔0.15s滴下一水滴 B．水滴经过窗户的时间0.8s C．水滴经过窗户的平均速度为7m/s D．水滴下落到达窗台下边沿时的速度大小6m/s 8．小明从某楼房外墙前的高处使一个石子自由落下，智能手机拍摄石子在空中的照片如图。由于石子的运动，它在照片上留下了一条模糊的径迹，已知楼房外墙贴有瓷砖，且每层瓷砖的平均厚度为30cm，本次拍摄曝光时间为，，由此估算出位置距石子下落起始位置的距离大约为（     ） A．0.4m B．1.8m C．2.8m D．3.6m 9．2025年11月28日，华为Mate80系列正式发售，其配置第二代昆仑玻璃，耐摔程度比普通玻璃提升20倍。如图所示，某数码博主对该款手机进行防摔测试，将手机屏朝下，从距离水平木地板1.25 m高处由静止释放，撞击后竖直向上弹起的高度为．手机完好无损。已知该手机质量为，从开始下落至第一次反弹到最大高度所用时间共，全程手机屏始终与木地板平行，不计空气阻力，重力加速度取，取竖直向下为正方向。从开始下落至第一次反弹到最大高度的过程中，下列说法正确的是（    ） A．手机从释放到落地前的平均速度大小为 B．手机与木地板撞击过程所用时间为 C．手机前内和后内的位移大小之比为 D．手机全过程的路程为 10．如图所示，甲的质量是乙质量的3倍，两物体同时从离地高度为2H和H的位置自由下落，不计空气阻力，下列说法正确的是（    ） A．甲落地时的速率是乙落地时速率的倍 B．甲下落的时间是乙下落时间的2倍 C．乙落地之前，两者之间的距离逐渐增大 D．乙落地之前，两者之间的距离逐渐减小 11．如图所示，一根长L=1.4 m的细线两端分别拴小球A、B，某人将两小球提起至某一高度后由静止释放两小球，测得两小球落地的时间差Δt=0.2s。取重力加速度g=10 m/s2，不计空气阻力，则释放时小球B离地面的高度为（　　） A．1.8 m B．2.4 m C．3.2 m D．4.6 m 12．如图是高中物理必修第一册封面上的沙漏照片，同学们发现照片中的砂粒在空中的疏密分布并不均匀。若近似认为砂粒下落的初速度为0，出口到落点的距离为20cm，忽略空气阻力，不计砂粒间的相互影响，设砂粒随时间均匀漏下，以下推断中正确的是（　　） A．砂粒从出口到落点的平均速度约为2m/s B．砂粒从出口到落点的时间约为0.2s C．出口下方10cm处的砂粒速度约为5cm处的2倍 D．砂粒通过出口下方0~5cm比通过出口下方5~20cm所用时间短 13．如图所示，甲、乙两位同学利用一把长为50cm的直尺测量“反应时间”。甲用一只手在直尺下方做捏尺的准备，从他看到乙同学放开直尺开始，到他捏住直尺为止，测出直尺在这段时间内下落的高度为20cm。取，则下列说法正确的是（　　） A．甲同学本次测得的“反应时间”约为0.1s B．甲同学抓住直尺前的瞬间，直尺的速度约为2m/s C．若某同学的“反应时间”为0.3s，测量时他一定不能捏住这把直尺 D．若要在尺子刻度旁标出“反应时间”的数值，则“反应时间”数值在尺子上均匀分布 14．“眼疾手快”玩具可用来锻炼人的反应能力。如图所示，该玩具的圆棒长度为0.4m，游戏者将手放在棒的正下方，手离棒下端的距离h为0.8m。现让棒自由下落，不计空气阻力，重力加速度g取。若从棒由静止释放开始计时，则游戏者能抓住棒的时刻可能是（　　） A．0.25s B．0.35s C．0.45s D．0.55s 15．如图所示一小球从A点由静止释放。在竖直方向上经过线段，且。不计空气阻力，取。下列说法正确的是（　　） A．物体经过段所用的时间2s B．物体到达各点的速度之比为 C．物体经过各段的时间之比为 D．物体经过段的平均速度与经过段的平均速度之比 1. 本节课掌握了重点基础知识，明确了自由落体运动的条件与运动特点，了解了重力加速度的大小与方向，能够运用自由落体运动公式进行基础计算。 2. 纠正了以往的错误生活认知，初步理解空气阻力对物体下落的影响，但对伽利略科学探究的推理方法理解较为浅显，缺乏系统的科学思维体会。 3. 综合应用能力不足，面对多段下落、连续落体等复杂问题时，容易混淆运动过程，公式运用不够灵活，解题细节不够严谨，需要加强变式练习和过程分析。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 4. 自由落体运动 导学案 1.认识自由落体运动，掌握自由落体运动的条件，知道自由落体是初速度为零的匀加速直线运动。 2.理解重力加速度的含义，识记重力加速度大小、方向，了解重力加速度的变化特点。 3.推导并熟练运用自由落体运动相关公式，能够解决简单的自由落体计算问题。 4.了解伽利略研究自由落体运动的科学方法，体会科学推理与实验相结合的探究思路，培养严谨的科学思维。 1.掌握自由落体运动的定义、产生条件和运动性质，明确其为初速度为零的匀加速直线运动（重点）。 2.理解重力加速度的概念，熟记重力加速度的大小、方向及地域变化规律（重点）。 3.熟练掌握自由落体运动的速度、位移计算公式，能规范解决基础落体运动问题（重点）。 4.摒弃“重的物体下落快”的生活错误认知，理解空气阻力对落体运动的影响（难点）。 5.灵活运用自由落体公式处理竖直上抛、连续下落等综合性运动问题（难点）。 【知识回顾】 1.匀变速直线运动位移与时间公式：。 2.匀变速直线运动位移与速度公式：v2-v02=2as 【自主预习】 一、自由落体运动 1.定义：物体只有在重力作用下从静止开始下落的运动，叫做自由落体运动。 2.条件：①只受重力作用；②从静止开始 3.如果实际问题中，空气阻力与其重力相比很小，可以忽略，则物体的下落也可近似看作自由落体运动。 二、自由落体运动加速度 1.定义：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，也叫作重力加速度，通常用g表示。 2.方向：竖直向下 3.重力加速度的不同： （1）地球上不同地方重力加速度值大小不一样，赤道处重力加速度g值较小，南北极重力加速度g值较大。 （2）一般取值g=9.8m/s2，有时有特别说明g=10m/s2。 动手小实验： 请同学们做一做，将一张白纸和一块橡皮，同一高度同时释放，看看谁先落地？ 思考与讨论： 亚里士多德的观点：轻重不同的物体下落时，重的物体下落得快，轻的物体下落得慢。结合你做的实验，你认为亚里士多德的观点是否正确？ 一、自由落体运动 伽利略认为，根据亚里士多德“重的物体下落得快”的论断，会推出相互矛盾的结论。 伽利略认的逻辑推理： 观看实验：牛顿管实验 思考与讨论： (1)物体下落快慢与质量有关吗？ (2)影响物体下落快慢的可能因素是什么？ 1.自由落体：物体只有在重力作用下从静止开始下落的运动。 2.特点：①受力特点：只受重力作用； ②运动特点：初速度等于零。 3.这种运动只在真空中才能发生，在有空气的空间，如果空气阻力的作用比较小，可以忽略，物体的下落可以近似看作自由落体运动。 【例1】踢毽子是我国一项传统的体育活动。毽子由羽毛和铜钱组成，在下落时总是铜钱在下羽毛在上。下列分析正确的是（　　） A．铜钱重，所以总是铜钱在下羽毛在上 B．毽子的自由下落是自由落体运动 C．因为存在空气阻力，所以总是铜钱在下羽毛在上 D．如果没有空气阻力，也总是出现铜钱在下羽毛在上的现象 【答案】C 【详解】AC．羽毛受到的空气阻力与自身重力相差不多，对运动的影响很大，而羽毛又和铜钱具有相同的运动情况，故羽毛要受铜钱较大的拖动作用，即羽毛的运动主要是靠铜钱的带动，所以毽子下落时总是铜钱在下面拉着羽毛．铜钱重不是根本原因，选项A错误，C正确； B．由于空气阻力不能忽略，毽子不是自由落体运动，选项B错误； D．如果没有空气阻力，铜钱和羽毛的相对位置是随机的，选项D错误。故选C。 二、自由落体加速度 思考与讨论： (1)既然物体自由下落跟质量无关，那么它到底遵循什么样的规律呢？ (2)你是否可以大胆的猜测：自由落体运动是一种最简单的变速直线运动，物体下落速度是均匀变化呢？ (3)若给你以下实验器材，你能否设计实验来研究自由落体运动规律？ 1.实验思路： 思路1：利用打点计时器打下的纸带，求出计数点的速度，做v-t图像，根据v-t图像研究自由落体运动。 思路2：利用打点计时器打下的纸带，测量相邻计数点的距离，利用逐差法，验证加速度的大小是否改变？ 2.实验方案：根据选择的实验器材，结合选择的实验思路，请同学们交流分享一下实验方案。 3.实验步骤： ①将打点计时器竖直固定在铁架台上，连接好电路。 ②使纸带穿过两个限位孔，下端用夹子夹住连到重物上，让重物靠近打点计时器。 ③用手捏住纸带上端把纸带拉成竖直状态，启动打点计时器，松手后重物自由下落，计时器在纸带上留下一串小点，重物落地后立刻关闭电源。 ④改变重物的质量，重复几次上面的实验，选取一条点迹清晰的纸带进行处理。 4.数据处理： ①用刻度尺测量打点计时器在纸带上打出的点之间的距离。 ②用求出各点的速度，作v－t图像，图像应为一条过原点的倾斜直线。 ③根据v－t图像的斜率求加速度或根据Δx＝aT2计算加速度。 5.实验结论： ①自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。 ②加速度恒定(约为9.8 m/s2，与物体的质量无关)。 总结归纳： 1.定义：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，也叫作重力加速度，通常用g表示。 2.方向：竖直向下 思考与讨论： 观察表格，回答下列问题： (1)北京和上海的重力加速度分别是多大？北京和上海的纬度相同吗？ (2)哪个地点的重力加速度最小？哪个地点的重力加速度最大？它们的纬度分别是多少？ (3)从表中你发现了什么规律？ 3.重力加速度的不同： （1）地球上不同地点重力加速度值不同，赤道处g值较小，南北极处g值较大。 （2）一般取值g=9.8m/s2，有时有特别说明g=10m/s2。 【例2】关于自由落体运动和重力加速度，下列说法正确的是（　　） A．重力加速度g是标量，只有大小，没有方向，通常g取9.8 m/s2 B．在地面上的不同地方，g的数值相同 C．地球上的同一地点，一切物体做自由落体运动的加速度都相同 D．不考虑空气阻力的运动是自由落体运动 【答案】C 【详解】A．重力加速度g是矢量，方向竖直向下，在一般计算中g取9.8 m/s2，故A错误； B．在地面上的不同地点重力加速度的大小一般不同，但相差不大，故B错误； C．在地球表面同一地点，重力加速度相同，故C正确； D．自由落体运动的条件是初速度为零，仅受重力作用，故D错误。故选C。 三、自由落体运动的公式 1.三个基本公式 2.v-t图像：是一条过原点的倾斜直线，斜率表示重力加速度g。 学以致用动手小实验与思考： (1)若给你一把刻度尺，能否测量你的反应时间？两名同学相互配合试试看。 (2)能否用一把测长刻度尺改造成测量人反应时间的尺子？ 【例3】甲同学从离地面高处释放一个苹果1，同时乙同学从距离地面高处释放另一个苹果2，不计空气阻力，重力加速度为，以下说法正确的是（　　） A．两苹果落地的时间差为 B．苹果1和2在空中运动的时间之比为 C．苹果1和2落地的速度比为 D．苹果1落地前，同一时刻两苹果速度相等 【答案】D 【详解】A．设苹果1下落时间，苹果2下落时间，则，解得，两苹果落地的时间差为故A错误； B．苹果1和2在空中运动的时间之比，故B错误； C．由得苹果1和2落地的速度比故C错误； D．两苹果均从静止开始自由下落，加速度均为，同一时刻速度相同。苹果1落地前，两苹果速度始终相等，故D正确。故选D。 1．关于自由落体运动下列说法正确的是（     ） A．物体只在重力作用下的运动就是自由落体运动 B．加速度等于重力加速度的运动就是自由落体运动 C．做自由落体运动的物体，速度变化会越来越快 D．在同一地点，一切物体自由下落的加速度都相同 【答案】D 【详解】A．自由落体运动的条件为物体只受重力且初速度为零，仅受重力的运动还可能是竖直上抛、平抛等运动，不一定是自由落体运动，故A错误； B．加速度等于重力加速度的运动，若初速度不为零，或初速度方向不沿竖直向下方向，就不是自由落体运动，例如竖直上抛运动加速度也为g，故B错误； C．速度变化的快慢由加速度描述，自由落体运动的加速度为恒定的重力加速度，即为定值，因此速度变化快慢不变，故C错误； D．重力加速度的大小由地理位置决定，在同一地点，一切物体自由下落的加速度都相同，等于当地的重力加速度，故D正确。 故选D。 2．关于物体做自由落体运动的描述，下列说法正确的是（　　） A．物体竖直向下的运动就是自由落体运动 B．质量越大的物体，做自由落体运动时加速度越大 C．枯萎的树叶从树上落下的运动可视为自由落体运动 D．做自由落体运动的物体，其速度与下落的时间成正比 【答案】D 【详解】A．自由落体运动的定义是初速度为0、只受重力作用的竖直向下运动，仅竖直向下的运动不满足这两个条件，故A错误； B．自由落体运动的加速度为重力加速度g，大小与物体质量无关，故B错误； C．枯萎的树叶下落过程中空气阻力占比大，不可忽略，不满足"只受重力"的条件，不能视为自由落体运动，故C错误； D．自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动，速度公式为，其中g为定值，因此速度与下落时间成正比，故D正确。 故选D。 3．如图所示，同学们在野外研学时观察到苹果与树叶从树上静止下落，他们就此展开讨论，下列观点最合理的是（   ） A．小兰说：“苹果与树叶相同时间下落的距离相同” B．小红说：“树叶下落的速度正比于下落的时间” C．小方说：“苹果下落的速度正比于下落的距离” D．小明说：“苹果下落的高度与时间的平方成正比” 【答案】D 【详解】苹果下落时所受空气阻力远小于重力，空气阻力可忽略不计，故苹果由静止开始下落可看成自由落体运动，根据和可知，苹果下落的速度的平方正比于下落的距离，下落的高度与时间的平方成正比；而树叶下落时所受空气阻力不能忽略，故树叶由静止开始下落不能看成自由落体运动，且速度越大所受空气阻力越大，加速度越小。故相同时间内苹果下落的距离较大，树叶下落的速度与下落的时间不成正比。 故选D。 4．如图，“牛顿管”内的羽毛、金属片由静止开始下落，则（　　） A．管内空气较多时羽毛比金属片下落快 B．管内空气极少时羽毛比金属片下落快 C．管内空气较多时它们下落几乎一样快 D．管内空气极少时它们下落几乎一样快 【答案】D 【详解】AB．“牛顿管”内的羽毛、金属片由静止开始下落，管内空气较多时，羽毛受到的空气阻力影响较大，则羽毛的加速度比金属片小，羽毛比金属片下落慢，故AC错误； CD．“牛顿管”内的羽毛、金属片由静止开始下落，管内空气极少时，空气阻力的影响非常小，则羽毛、金属片的加速度几乎等于重力加速度，所以它们下落几乎一样快，故B错误，D正确。 故选D。 5．关于自由落体运动，下列说法中正确的是（    ） A．自由落体运动的加速度在世界各地均相同 B．物体刚开始下落时，速度和加速度都为零 C．下落过程中，若，则物体每秒速度增加 D．下落开始连续三个内的位移之比是 【答案】C 【详解】A．重力加速度随纬度和高度变化，各地不同，故A错误； B．自由落体初速度为零，但加速度，故B错误； C．下落过程中，若加速度，则每秒速度增加，故C正确； D．根据初速度为零的匀变速直线运动规律，可知在下落开始连续三个1秒内的位移之比为，故D错误。 故选C。 6．某同学利用光电门探究自由落体运动，如图所示，其主体是一个有刻度尺的立柱，其上装有磁式吸球器、光电门1、光电门2、配套的数字计时器（未画出）、捕球器、直径为d的小钢球。小球先后通过两个光电门，配套的数字计时器记录了小球通过第一个光电门的时间，通过第二个光电门的时间，小球从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间t，则重力加速度的表达式为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】小球通过第一个光电门时的速度为 小球通过第二个光电门时的速度为 小球从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为t，则 可得 故选C。 7．雨后，屋檐还在不断滴着水滴。如图所示，小红同学认真观察后发现，这些水滴都是在质量积累到足够大时才由静止开始下落，每隔相等时间滴下一水滴，水滴在空中的运动情况都相同，某时刻起，第一颗水滴刚运动到窗台下边沿时，第5颗水滴恰欲滴下。她测得，屋檐到窗台下边沿的距离为H=3.2m，窗户的高度为h=1.4m。不计空气阻力的影响，重力加速度g=10m/s2。则下列结论正确的是（     ） A．每隔0.15s滴下一水滴 B．水滴经过窗户的时间0.8s C．水滴经过窗户的平均速度为7m/s D．水滴下落到达窗台下边沿时的速度大小6m/s 【答案】C 【详解】水滴做自由落体运动，设水滴从屋檐到窗台下边沿所用时间为，根据自由落体位移公式 代入，可得，总时间 解得 A．计算得滴水间隔为，不是，故A错误； B．屋檐到窗户上沿的距离为，由 解得水滴从屋檐下落到窗户上沿的时间 因此水滴经过窗户的时间为，不是，故B错误； C．根据平均速度定义，水滴经过窗户的平均速度，故C正确； D．水滴到达窗台下边沿的速度，故D错误。 故选 C。 8．小明从某楼房外墙前的高处使一个石子自由落下，智能手机拍摄石子在空中的照片如图。由于石子的运动，它在照片上留下了一条模糊的径迹，已知楼房外墙贴有瓷砖，且每层瓷砖的平均厚度为30cm，本次拍摄曝光时间为，，由此估算出位置距石子下落起始位置的距离大约为（     ） A．0.4m B．1.8m C．2.8m D．3.6m 【答案】B 【详解】由图可以看出，在曝光时间内，石子下落的径迹长度大约为2层瓷砖的厚度，即 曝光时间为 设经过段中间时刻的速度为，有 由自由落体运动速度位移公式 可得下降的高度 段长度相对于较小，可近似认为位置距石子下落起始位置的距离约为。 故选B。 9．2025年11月28日，华为Mate80系列正式发售，其配置第二代昆仑玻璃，耐摔程度比普通玻璃提升20倍。如图所示，某数码博主对该款手机进行防摔测试，将手机屏朝下，从距离水平木地板1.25 m高处由静止释放，撞击后竖直向上弹起的高度为．手机完好无损。已知该手机质量为，从开始下落至第一次反弹到最大高度所用时间共，全程手机屏始终与木地板平行，不计空气阻力，重力加速度取，取竖直向下为正方向。从开始下落至第一次反弹到最大高度的过程中，下列说法正确的是（    ） A．手机从释放到落地前的平均速度大小为 B．手机与木地板撞击过程所用时间为 C．手机前内和后内的位移大小之比为 D．手机全过程的路程为 【答案】C 【详解】BD．由题意可知，下落高度，反弹高度，总时间 全过程路程 取竖直向下为正方向，自由下落过程，由 解得 故落地速度 反弹上升过程，可看成逆过程为自由下落的过程，由 解得 撞击过程时间，BD错误； A．手机从释放到落地前的平均速度大小，A错误； C．前正好是整个下落过程，位移大小 后的起始时刻为 时手机仍在下落，以释放点为原点，向下为正，则此时的位置 时，手机在反弹最高点，位置 所以后位移大小 因此位移比，C正确； 故选C。 10．如图所示，甲的质量是乙质量的3倍，两物体同时从离地高度为2H和H的位置自由下落，不计空气阻力，下列说法正确的是（    ） A．甲落地时的速率是乙落地时速率的倍 B．甲下落的时间是乙下落时间的2倍 C．乙落地之前，两者之间的距离逐渐增大 D．乙落地之前，两者之间的距离逐渐减小 【答案】A 【详解】AB．甲、乙做自由落体运动，甲、乙落地时间分别为、，根据位移-时间公式 得 所以，故正确，B错误； CD．乙落地之前，甲、乙运动时间一致，根据位移-时间公式 可得甲、乙下落的距离一致，下落过程甲、乙的距离保持不变，距离为，故C错误，D错误。 故选A。 11．如图所示，一根长L=1.4 m的细线两端分别拴小球A、B，某人将两小球提起至某一高度后由静止释放两小球，测得两小球落地的时间差Δt=0.2s。取重力加速度g=10 m/s2，不计空气阻力，则释放时小球B离地面的高度为（　　） A．1.8 m B．2.4 m C．3.2 m D．4.6 m 【答案】A 【详解】对小球A，有h=gt2 对小球B，有 代入数据解得h=3.2 m 则小球B离地面的高度hB=h-L=1.8m。 故选A。 12．如图是高中物理必修第一册封面上的沙漏照片，同学们发现照片中的砂粒在空中的疏密分布并不均匀。若近似认为砂粒下落的初速度为0，出口到落点的距离为20cm，忽略空气阻力，不计砂粒间的相互影响，设砂粒随时间均匀漏下，以下推断中正确的是（　　） A．砂粒从出口到落点的平均速度约为2m/s B．砂粒从出口到落点的时间约为0.2s C．出口下方10cm处的砂粒速度约为5cm处的2倍 D．砂粒通过出口下方0~5cm比通过出口下方5~20cm所用时间短 【答案】B 【详解】B．砂粒从出口到落点的时间约为，B正确； A．砂粒从出口到落点的平均速度约为，A错误。 C．根据可知，出口下方10cm处的砂粒速度约为5cm处的倍，C错误； D．因砂粒通过出口下方0~5cm与通过出口下方5~20cm的位移之比为1:3，根据初速度为零的匀变速运动相邻相等时间的比例关系可知，两段位移时间相等，D错误。 故选B。 13．如图所示，甲、乙两位同学利用一把长为50cm的直尺测量“反应时间”。甲用一只手在直尺下方做捏尺的准备，从他看到乙同学放开直尺开始，到他捏住直尺为止，测出直尺在这段时间内下落的高度为20cm。取，则下列说法正确的是（　　） A．甲同学本次测得的“反应时间”约为0.1s B．甲同学抓住直尺前的瞬间，直尺的速度约为2m/s C．若某同学的“反应时间”为0.3s，测量时他一定不能捏住这把直尺 D．若要在尺子刻度旁标出“反应时间”的数值，则“反应时间”数值在尺子上均匀分布 【答案】B 【详解】A．根据自由落体运动的位移与时间的关系式有 解得甲同学本次测得的“反应时间”约为，故A错误； B．根据自由落体运动的速度与时间的关系式可得，甲同学抓住直尺前的瞬间直尺的速度约为，故B正确； C．若某同学的“反应时间”为0.3s，则该同学抓住直尺前直尺下落的高度为 所以测量时该同学能捏住这把直尺，故C错误； D．由可知，与成正比，而不是与成正比，所以“反应时间”数值在尺子上不均匀分布，故D错误。 故选B。 14．“眼疾手快”玩具可用来锻炼人的反应能力。如图所示，该玩具的圆棒长度为0.4m，游戏者将手放在棒的正下方，手离棒下端的距离h为0.8m。现让棒自由下落，不计空气阻力，重力加速度g取。若从棒由静止释放开始计时，则游戏者能抓住棒的时刻可能是（　　） A．0.25s B．0.35s C．0.45s D．0.55s 【答案】C 【详解】设手恰好抓住棒的下端，由有 解得 设手恰好抓住棒的上端，由有 解得，则手能抓住棒的时刻，综上可知ABD错误，C正确。 故选C。 15．如图所示一小球从A点由静止释放。在竖直方向上经过线段，且。不计空气阻力，取。下列说法正确的是（　　） A．物体经过段所用的时间2s B．物体到达各点的速度之比为 C．物体经过各段的时间之比为 D．物体经过段的平均速度与经过段的平均速度之比 【答案】B 【详解】A．物体做自由落体运动，根据 可知物体从点到点所用时间 物体从点到点所用时间 所以物体经过段所用的时间，A错误； B．根据 可得 所以，B正确； C．根据初速度为零的匀加速直线运动规律，可得物体连续通过相等位移所用时间之比为，C错误； D．物体从点到点所用时间 故物体经过段的平均速度 物体从点到点所用时间 故物体经过段的平均速度 物体经过段的平均速度与经过段的平均速度之比 故选B。 1. 本节课掌握了重点基础知识，明确了自由落体运动的条件与运动特点，了解了重力加速度的大小与方向，能够运用自由落体运动公式进行基础计算。 2. 纠正了以往的错误生活认知，初步理解空气阻力对物体下落的影响，但对伽利略科学探究的推理方法理解较为浅显，缺乏系统的科学思维体会。 3. 综合应用能力不足，面对多段下落、连续落体等复杂问题时，容易混淆运动过程，公式运用不够灵活，解题细节不够严谨，需要加强变式练习和过程分析。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $