2.4自由落体运动 讲义 -2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册

本高中物理讲义聚焦自由落体运动核心知识点，系统梳理其定义、条件、运动性质及规律，建立匀变速直线运动与自由落体运动的联系，为学生构建从基础到应用的学习支架。 该讲义以科学探究为主线，通过打点计时器纸带分析等培养科学思维，结合2026年中国空间站实验等科技前沿渗透科学态度与责任。典型例题与变式练习结合，课中助力教师引导探究，课后帮助学生查漏补缺，强化知识应用。

2.4 自由落体运动 一、学习目标 1. 物理观念：理解自由落体运动的概念，知道物体做自由落体运动的条件，建立匀变速直线运动与自由落体运动的联系。 2. 科学思维：通过分析打点计时器纸带或频闪照片，运用“Δx = aT²”和“平均速度法”求重力加速度，培养实验数据分析与推理能力。 3. 实验探究：经历探究自由落体运动性质的过程，体会“提出猜想—实验验证—得出结论”的科学探究方法。 4. 科学态度与责任：结合2026年“中国空间站微重力科学实验”等科技前沿，认识自由落体运动规律在航天、建筑等领域的应用价值。 二、知识结构 三、知识梳理 1. 自由落体运动 项目 内容 定义 物体只在重力作用下从静止开始下落的运动 条件 ① 只受重力作用（或空气阻力可忽略）；② 初速度为零（v₀ = 0） 运动性质 初速度为零的匀加速直线运动 加速度 重力加速度 g，方向竖直向下 2. 重力加速度 g 1. 大小：在地球表面同一地点，g 为恒量；不同地点，g 一般不同。 · 纬度越高，g 越大：赤道 g ≈ 9.780 m/s²，北极 g ≈ 9.832 m/s²。 · 海拔越高，g 越小。 · 一般计算中取 g = 9.8 m/s² 或 g = 10 m/s²。 2. 方向：总是竖直向下（与重力方向一致，指向地心附近）。 3. 自由落体运动的规律 设物体从静止开始下落，下落时间为 ，下落高度为 ，末速度为 ，重力加速度为 ，则有： 由上述基本公式还可推导出： · 连续相等时间间隔 内的位移差： · 第 秒内位移： 🟨 易错提醒：自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，因此匀变速直线运动的所有推论（如平均速度公式、逐差相等公式）均适用于自由落体运动。 四、重难点剖析 1. 重点：自由落体运动的条件与规律应用 剖析：自由落体运动是“自由”+“落体”的组合。“自由”指物体只受重力作用（理想化模型），现实中当空气阻力远小于重力时（如小铁球、小石子下落），可近似看作自由落体运动。“落体”强调从静止开始下落，即初速度为零。规律应用的核心是抓住“，”这一特征，将匀变速直线运动公式中的 替换为 0、 替换为 即可。 2. 难点：自由落体运动的实验数据处理 剖析：用打点计时器研究自由落体运动时，关键方法有二： 1. 逐差法求加速度：设连续相等时间间隔 内的位移分别为 ，则 。 2. 平均速度法求瞬时速度：某段时间内的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度。 五、知识点详解 知识点 1：自由落体运动的概念与条件 详细讲解 亚里士多德认为“重的物体下落快”，伽利略通过逻辑推理和理想实验驳斥了这一观点。忽略空气阻力时，轻重物体下落得一样快。 自由落体运动必须同时满足两个条件： 1. 只受重力作用——若物体还受空气阻力等其它力，则不属于自由落体运动； 2. 初速度为零——物体必须从静止开始释放。 严格来说，自由落体运动是一种理想化模型。在空气中，如果物体所受空气阻力远小于其重力，则实际下落可近似看作自由落体运动。例如：铁球从高处下落，空气阻力远小于铁球重力，可近似为自由落体运动；而一片羽毛下落时，空气阻力不可忽略，不可视为自由落体运动。 考点专项突破 考点 1：自由落体运动的条件判断 典型例题 1 2026年3月，我国“问天”实验舱内进行了“太空抛物”科普实验。航天员将冰墩墩从手中轻轻释放（初速度为零），冰墩墩在舱内沿直线缓缓飘向舱壁。关于冰墩墩在舱内的运动，下列说法正确的是（ ） A. 冰墩墩做自由落体运动 B. 冰墩墩不受任何力作用 C. 冰墩墩的运动可视为匀速直线运动 D. 冰墩墩的运动可视为匀加速直线运动 答案： C 解析： 中国空间站绕地球运动时，舱内物体处于完全失重状态，冰墩墩所受地球引力全部用于提供其随空间站圆周运动的向心力，物体间没有挤压。因此，从航天员手中释放的冰墩墩受力平衡（合力为零），相对空间站做匀速直线运动，而非自由落体运动（自由落体需要合力为重力且做加速运动）。故选 C。 变式练习 1 2026年香山科学会议上，专家展示了月球基地自由落体实验模拟视频。在月球表面（无空气），从同一高度同时由静止释放一把铁锤和一片羽毛，忽略月球表面重力差异，则（ ） A. 铁锤先落地 B. 羽毛先落地 C. 两者同时落地 D. 无法判断 答案： C 解析： 月球表面没有空气，铁锤和羽毛均只受月球引力作用，且初速度均为零，均做自由落体运动。自由落体运动的快慢与物体质量无关，故二者加速度相同（均为月球表面的重力加速度），同时落地。故选 C。 考点 2：自由落体运动与匀变速直线运动的关系 典型例题 2 2026年世界中学生运动会田径比赛中，一名运动员从高台跳入水中。若将运动员下落过程视为自由落体运动，关于该运动的说法正确的是（ ） A. 自由落体运动是初速度不为零的匀加速直线运动 B. 自由落体运动是初速度为零的变加速直线运动 C. 自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动 D. 自由落体运动是加速度为g的匀速直线运动 答案： C 解析： 自由落体运动是物体只在重力作用下从静止开始下落的运动，初速度 ，加速度恒为重力加速度 ，故为初速度为零的匀加速直线运动，A、B、D错误，选C。 变式练习 2 关于自由落体运动的加速度，下列说法正确的是（ ） A. 同一地点，轻物体和重物体的重力加速度大小不同 B. 同一地点，所有物体的重力加速度大小都相同 C. 在地球表面不同纬度处，重力加速度大小处处相同 D. 在地球表面同一纬度处，海拔越高重力加速度越大 答案： B 解析： 在同一地点，重力加速度与物体质量无关，均为相同值，A错误，B正确；重力加速度随纬度增大而增大，随海拔升高而减小，C、D错误。故选 B。 知识点 2：重力加速度 g 详细讲解 重力加速度 g 是自由落体运动的核心物理量。 1. 产生原因：地球对物体的万有引力使物体产生向下的加速度，即重力加速度。 2. 大小：在地球表面， 随纬度升高而增大，随海拔升高而减小。 常见数值：赤道 ，北极 ，北京 。 中学阶段通常取 ，粗略计算取 。 3. 方向：竖直向下，不是“垂直向下”，也不是“指向地心”（两极除外）。 4. 理解： 是矢量，其大小反映重力使物体产生加速度的本领大小。 🟨 易错提醒： 与物体质量、运动状态（静止或下落）无关。同一地点，一切物体自由下落时的加速度都相同。 考点专项突破 考点 1：影响 g 的因素 典型例题 1 2026年，我国“海斗一号”深潜器在马里亚纳海沟坐底。若将地球视为质量均匀分布的球体，深潜器从海平面下潜到 深处，则该处重力加速度与海平面处相比（不考虑海水密度变化和地球自转）（ ） A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 无法判断 答案： B 解析： 在地球内部，重力加速度随深度的增加而减小（因为球壳部分对物体引力的矢量和为零，等效质量变小）。深潜器下潜后，距离地心距离r减小，但真正对它有引力作用的只是以地心为球心、半径为 的球体，质量 ，则 ，随深度增加而减小。故选 B。 变式练习 1 若将同一个物体分别放在赤道和北极，比较其重力加速度大小，下列说法正确的是（ ） A. 赤道处 g 较大 B. 北极处 g 较大 C. 两地 g 相同 D. 无法比较 答案： B 解析： 地球自转使赤道处物体所需的向心力最大，同时赤道半径较大，万有引力较小，导致赤道处的重力加速度最小；随着纬度升高， 增大，北极处 最大。故选 B。 考点 2：自由落体运动中的比值关系 典型例题 2 2026年世界最高建筑——迪拜“云溪塔”（高约 ）举行落成典礼。若一小石块从塔顶由静止释放，忽略空气阻力，取 ，则小石块在第一个 、第二个 、第三个 内的下落位移之比为（ ） A. 1 : 2 : 3 B. 1 : 3 : 5 C. 1 : 4 : 9 D. 1 : 1 : 1 答案： B 解析： 由 ，前 、前 、前 内位移之比为 ，则第 内、第 内、第 内位移之比为 。故选 B。 变式练习 2 一物体从静止开始做自由落体运动，当它下落高度为 时，速度为 。则它下落高度为 时，速度大小为（ ） A. B. C. D. 答案： B 解析： 由 ，速度与位移的平方根成正比：，则 。故选 B。 知识点 3：自由落体运动的规律及应用 详细讲解 自由落体的运动规律是匀变速直线运动规律在 、 时的特例。 物理量 公式 说明 速度公式 速度与时间成正比 位移公式 位移与时间的平方成正比 速度-位移公式 已知高度求速度 推论： 1. 连续相等时间间隔 内位移差： 2. 某段时间内平均速度：，也等于中间时刻的瞬时速度 图像： · 图像：一条过原点、斜率为 的直线； · 图像：一条开口向上的抛物线（取向下为正方向）。 应用： 1. 测高度：已知下落时间 ，由 求高度。 2. 测反应时间：直尺下落法。捏住直尺上端，零刻度朝下，被测者手在零刻度处准备，看到直尺释放后迅速捏住。由捏住位置的刻度 ，根据 算出反应时间。 3. 综合问题：如物体从楼顶下落经过某一窗户的时间、多物体先后下落问题等。 🟨 方法点拨：处理自由落体运动问题时，关键是明确研究对象的三要素：初速度（）、加速度（）、运动方向。必要时画出运动过程示意图，标出已知量和未知量。 考点专项突破 考点 1：基本公式的应用 典型例题 1 2026年杭州亚运会场馆改造中，质量检测员用自由落体法检测高层幕墙玻璃的安全性。一块小钢球从距地面 高的幕墙顶部由静止释放，忽略空气阻力，取 ，则钢球落到地面时的速度大小为（ ） A. B. C. D. 答案： C 解析： 由 得 。故选 C。 变式练习 1 一名跳伞运动员在2026年国际跳伞大赛中，从悬停的直升机上由静止释放，自由下落 后打开降落伞。取 ，忽略空气阻力，则打开降落伞前运动员下落的高度为（ ） A. B. C. D. 答案： B 解析： 已知 ，由 。故选 B。 考点 2：连续相等时间位移差的应用 典型例题 2 2026年《科学》杂志刊文介绍了一种新型自由落体实验装置。该装置利用频闪照相技术（闪光频率 ）拍摄小球自由下落过程，测得相邻两次闪光间小球位移依次为 ，，。下列说法正确的是（ ） A. 小球做匀速直线运动 B. 小球做匀加速直线运动，加速度大小约为 C. 频闪时间间隔为 ，位移差为 D. B 和 C 均正确 答案： D 解析： 闪光时间间隔 。相邻位移差：，。位移差恒定，故小球做匀加速直线运动。由 得 。A 错误，B、C正确，故选 D。 变式练习 2 利用滴水法可以测量重力加速度。2026年某科技小组在实验室中使水滴从水龙头滴落，调节水龙头阀门，使前一滴水刚好落到盆中时，后一滴水恰好从水龙头口开始下落。测得从第一滴水离开水龙头口开始计时，到第 滴水落至盆中共用时 ，用刻度尺测出水龙头口到盆底的距离为 。则重力加速度 为（ ） A. B. C. D. 答案： B 解析： 当第1滴水开始下落时，第2滴水刚从水龙头口下落（存在一个“时间差”）。第 滴水落到盆中时，第一滴水已经下落了 个时间间隔 ，总时间 ，即每滴水下落的周期 。一滴水下落的位移 ，解得 。故选 B。 考点 3：自由落体运动与多物体问题 典型例题 3 2026年在地球表面某实验基地，研究人员让小球 A 从离地 高处自由下落，同时让小球 B 从 A 正下方地面处以 的初速度竖直上抛。忽略空气阻力，取 ，则两球在空中相遇时距地面的高度为多少？ 答案： 解析： A 球自由下落位移 ，B 球竖直上抛位移 。相遇时 ： ，即 ，。 A 球下落高度 ，因此距地面高度为 。 更简便的方法：取 A、B 间距为 ，相对速度为 ，相遇时间 。 此时 A 下落 ，距地面 。 注：若 时 B 已回到地面，需验证。B 上升时间 ，2.25 s 时 B 已落地，故假设不成立。正确答案应为：B 上升到最高点所用时间 ，高度 ，随后 B 下落 ，下落 ，位置距地面 ，A 下落 ，距地面 ，两球相遇。因此正确答案为 。 六、课堂小结 1. 自由落体运动：物体只在重力作用下从静止开始下落的运动，理想化模型。 2. 条件：①只受重力；②初速度为零。 3. 重力加速度 g：同一地点恒定，方向竖直向下；纬度越高 g 越大，海拔越高 g 越小。 4. 三个基本公式： 1. 两个重要推论： · 连续相等时间 内位移差 · 某段时间中间时刻的瞬时速度等于该段时间的平均速度 2. 实验方法：打点计时器法、频闪照相法、滴水法、直尺测反应时间法。 七、课后作业 基础巩固 1. 关于自由落体运动，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. 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 C. 越重的物体自由落体时下落得越快 D. 在自由落体运动中，速度的变化量随时间均匀变化 答案： BD 解析： 自由落体运动必须满足“只受重力”和“初速度为零”两个条件，A 缺少条件；自由落体运动的加速度与质量无关，C 错误；速度变化量 ， 随 均匀变化。 2. 2026年“中国天眼”FAST 检修时，检修工不慎将一把扳手从高 处由静止碰落，忽略空气阻力，取 ，扳手落到地面时的速度大小为（ ） A. B. C. D. 答案： B 解析： 由 得 。故选 B。 3. 在地球表面同一地点，从同一高度由静止释放质量不同的两个物体（不考虑空气阻力），它们下落的时间分别为 和 ，则（ ） A. B. C. D. 无法判断 答案： C 解析： 不计空气阻力时，物体只受重力，做自由落体运动，加速度均为 ，与质量无关。由 ，同一高度下落时间相同。故选 C。 能力提升 4. 2026年某品牌手机发布会展示了“手机跌落保护”技术，测试手机从 高处自由跌落，手机与地面碰撞前瞬间的速度约为（取 ）（ ） A. B. C. D. 答案： C 解析： 由 ，。故选 C。 5. 2026年跳伞锦标赛中，运动员从飞机上由静止跳下，自由下落 后打开降落伞。求运动员打开降落伞时的速度大小和自由下落的高度。（取 ，忽略打开降落伞前的空气阻力） 答案： ， 解析： 速度：； 高度：。 6. 在研究自由落体运动的实验中，2026年某学习小组用打点计时器打出的一条纸带，纸带局部，相邻计数点间时间间隔 ，依次测得 ，，，）。求： （1）打点计时器打下计数点 2 时重物的速度大小； （2）重物自由下落的加速度大小。 答案： （1）；（2） 解析： （1）计数点 2 是 和 对应时间段的中间时刻，由平均速度法： （2）由逐差法： 拓展延伸 7. 2026年我国计划在月球科研站开展“月球自由落体实验”。已知月球表面的重力加速度约为地球表面的 ，即 。若相同的小球分别在地球和月球表面从同样高度 处由静止释放，求： （1）小球在地球表面下落的时间； （2）小球在月球表面下落的时间； （3）比较两次下落的时间，说明了什么？ 答案： （1）；（2）约 ；（3）重力加速度越小，下落越慢 解析： （1）地球上： （2）月球上： （3）相同高度下，月球表面下落时间更长，说明月球表面的重力加速度较小，物体下落慢。 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 2.4 自由落体运动 一、学习目标 1. 物理观念：理解自由落体运动的概念，知道物体做自由落体运动的条件，建立匀变速直线运动与自由落体运动的联系。 2. 科学思维：通过分析打点计时器纸带或频闪照片，运用“Δx = aT²”和“平均速度法”求重力加速度，培养实验数据分析与推理能力。 3. 实验探究：经历探究自由落体运动性质的过程，体会“提出猜想—实验验证—得出结论”的科学探究方法。 4. 科学态度与责任：结合2026年“中国空间站微重力科学实验”等科技前沿，认识自由落体运动规律在航天、建筑等领域的应用价值。 二、知识结构 三、知识梳理 1. 自由落体运动 项目 内容 定义 物体只在重力作用下从静止开始下落的运动 条件 ① 只受重力作用（或空气阻力可忽略）；② 初速度为零（v₀ = 0） 运动性质 初速度为零的匀加速直线运动 加速度 重力加速度 g，方向竖直向下 2. 重力加速度 g 1. 大小：在地球表面同一地点，g 为恒量；不同地点，g 一般不同。 · 纬度越高，g 越大：赤道 g ≈ 9.780 m/s²，北极 g ≈ 9.832 m/s²。 · 海拔越高，g 越小。 · 一般计算中取 g = 9.8 m/s² 或 g = 10 m/s²。 2. 方向：总是竖直向下（与重力方向一致，指向地心附近）。 3. 自由落体运动的规律 设物体从静止开始下落，下落时间为 ，下落高度为 ，末速度为 ，重力加速度为 ，则有： 由上述基本公式还可推导出： · 连续相等时间间隔 内的位移差： · 第 秒内位移： 🟨 易错提醒：自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，因此匀变速直线运动的所有推论（如平均速度公式、逐差相等公式）均适用于自由落体运动。 四、重难点剖析 1. 重点：自由落体运动的条件与规律应用 剖析：自由落体运动是“自由”+“落体”的组合。“自由”指物体只受重力作用（理想化模型），现实中当空气阻力远小于重力时（如小铁球、小石子下落），可近似看作自由落体运动。“落体”强调从静止开始下落，即初速度为零。规律应用的核心是抓住“，”这一特征，将匀变速直线运动公式中的 替换为 0、 替换为 即可。 2. 难点：自由落体运动的实验数据处理 剖析：用打点计时器研究自由落体运动时，关键方法有二： 1. 逐差法求加速度：设连续相等时间间隔 内的位移分别为 ，则 。 2. 平均速度法求瞬时速度：某段时间内的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度。 五、知识点详解 知识点 1：自由落体运动的概念与条件 详细讲解 亚里士多德认为“重的物体下落快”，伽利略通过逻辑推理和理想实验驳斥了这一观点。忽略空气阻力时，轻重物体下落得一样快。 自由落体运动必须同时满足两个条件： 1. 只受重力作用——若物体还受空气阻力等其它力，则不属于自由落体运动； 2. 初速度为零——物体必须从静止开始释放。 严格来说，自由落体运动是一种理想化模型。在空气中，如果物体所受空气阻力远小于其重力，则实际下落可近似看作自由落体运动。例如：铁球从高处下落，空气阻力远小于铁球重力，可近似为自由落体运动；而一片羽毛下落时，空气阻力不可忽略，不可视为自由落体运动。 考点专项突破 考点 1：自由落体运动的条件判断 典型例题 1 2026年3月，我国“问天”实验舱内进行了“太空抛物”科普实验。航天员将冰墩墩从手中轻轻释放（初速度为零），冰墩墩在舱内沿直线缓缓飘向舱壁。关于冰墩墩在舱内的运动，下列说法正确的是（ ） A. 冰墩墩做自由落体运动 B. 冰墩墩不受任何力作用 C. 冰墩墩的运动可视为匀速直线运动 D. 冰墩墩的运动可视为匀加速直线运动 变式练习 1 2026年香山科学会议上，专家展示了月球基地自由落体实验模拟视频。在月球表面（无空气），从同一高度同时由静止释放一把铁锤和一片羽毛，忽略月球表面重力差异，则（ ） A. 铁锤先落地 B. 羽毛先落地 C. 两者同时落地 D. 无法判断 考点 2：自由落体运动与匀变速直线运动的关系 典型例题 2 2026年世界中学生运动会田径比赛中，一名运动员从高台跳入水中。若将运动员下落过程视为自由落体运动，关于该运动的说法正确的是（ ） A. 自由落体运动是初速度不为零的匀加速直线运动 B. 自由落体运动是初速度为零的变加速直线运动 C. 自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动 D. 自由落体运动是加速度为g的匀速直线运动 变式练习 2 关于自由落体运动的加速度，下列说法正确的是（ ） A. 同一地点，轻物体和重物体的重力加速度大小不同 B. 同一地点，所有物体的重力加速度大小都相同 C. 在地球表面不同纬度处，重力加速度大小处处相同 D. 在地球表面同一纬度处，海拔越高重力加速度越大 知识点 2：重力加速度 g 详细讲解 重力加速度 g 是自由落体运动的核心物理量。 1. 产生原因：地球对物体的万有引力使物体产生向下的加速度，即重力加速度。 2. 大小：在地球表面， 随纬度升高而增大，随海拔升高而减小。 常见数值：赤道 ，北极 ，北京 。 中学阶段通常取 ，粗略计算取 。 3. 方向：竖直向下，不是“垂直向下”，也不是“指向地心”（两极除外）。 4. 理解： 是矢量，其大小反映重力使物体产生加速度的本领大小。 🟨 易错提醒： 与物体质量、运动状态（静止或下落）无关。同一地点，一切物体自由下落时的加速度都相同。 考点专项突破 考点 1：影响 g 的因素 典型例题 1 2026年，我国“海斗一号”深潜器在马里亚纳海沟坐底。若将地球视为质量均匀分布的球体，深潜器从海平面下潜到 深处，则该处重力加速度与海平面处相比（不考虑海水密度变化和地球自转）（ ） A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 无法判断 变式练习 1 若将同一个物体分别放在赤道和北极，比较其重力加速度大小，下列说法正确的是（ ） A. 赤道处 g 较大 B. 北极处 g 较大 C. 两地 g 相同 D. 无法比较 考点 2：自由落体运动中的比值关系 典型例题 2 2026年世界最高建筑——迪拜“云溪塔”（高约 ）举行落成典礼。若一小石块从塔顶由静止释放，忽略空气阻力，取 ，则小石块在第一个 、第二个 、第三个 内的下落位移之比为（ ） A. 1 : 2 : 3 B. 1 : 3 : 5 C. 1 : 4 : 9 D. 1 : 1 : 1 变式练习 2 一物体从静止开始做自由落体运动，当它下落高度为 时，速度为 。则它下落高度为 时，速度大小为（ ） A. B. C. D. 知识点 3：自由落体运动的规律及应用 详细讲解 自由落体的运动规律是匀变速直线运动规律在 、 时的特例。 物理量 公式 说明 速度公式 速度与时间成正比 位移公式 位移与时间的平方成正比 速度-位移公式 已知高度求速度 推论： 1. 连续相等时间间隔 内位移差： 2. 某段时间内平均速度：，也等于中间时刻的瞬时速度 图像： · 图像：一条过原点、斜率为 的直线； · 图像：一条开口向上的抛物线（取向下为正方向）。 应用： 1. 测高度：已知下落时间 ，由 求高度。 2. 测反应时间：直尺下落法。捏住直尺上端，零刻度朝下，被测者手在零刻度处准备，看到直尺释放后迅速捏住。由捏住位置的刻度 ，根据 算出反应时间。 3. 综合问题：如物体从楼顶下落经过某一窗户的时间、多物体先后下落问题等。 🟨 方法点拨：处理自由落体运动问题时，关键是明确研究对象的三要素：初速度（）、加速度（）、运动方向。必要时画出运动过程示意图，标出已知量和未知量。 考点专项突破 考点 1：基本公式的应用 典型例题 1 2026年杭州亚运会场馆改造中，质量检测员用自由落体法检测高层幕墙玻璃的安全性。一块小钢球从距地面 高的幕墙顶部由静止释放，忽略空气阻力，取 ，则钢球落到地面时的速度大小为（ ） A. B. C. D. 变式练习 1 一名跳伞运动员在2026年国际跳伞大赛中，从悬停的直升机上由静止释放，自由下落 后打开降落伞。取 ，忽略空气阻力，则打开降落伞前运动员下落的高度为（ ） A. B. C. D. 考点 2：连续相等时间位移差的应用 典型例题 2 2026年《科学》杂志刊文介绍了一种新型自由落体实验装置。该装置利用频闪照相技术（闪光频率 ）拍摄小球自由下落过程，测得相邻两次闪光间小球位移依次为 ，，。下列说法正确的是（ ） A. 小球做匀速直线运动 B. 小球做匀加速直线运动，加速度大小约为 C. 频闪时间间隔为 ，位移差为 D. B 和 C 均正确 变式练习 2 利用滴水法可以测量重力加速度。2026年某科技小组在实验室中使水滴从水龙头滴落，调节水龙头阀门，使前一滴水刚好落到盆中时，后一滴水恰好从水龙头口开始下落。测得从第一滴水离开水龙头口开始计时，到第 滴水落至盆中共用时 ，用刻度尺测出水龙头口到盆底的距离为 。则重力加速度 为（ ） A. B. C. D. 考点 3：自由落体运动与多物体问题 典型例题 3 2026年在地球表面某实验基地，研究人员让小球 A 从离地 高处自由下落，同时让小球 B 从 A 正下方地面处以 的初速度竖直上抛。忽略空气阻力，取 ，则两球在空中相遇时距地面的高度为多少？ 六、课堂小结 1. 自由落体运动：物体只在重力作用下从静止开始下落的运动，理想化模型。 2. 条件：①只受重力；②初速度为零。 3. 重力加速度 g：同一地点恒定，方向竖直向下；纬度越高 g 越大，海拔越高 g 越小。 4. 三个基本公式： 1. 两个重要推论： · 连续相等时间 内位移差 · 某段时间中间时刻的瞬时速度等于该段时间的平均速度 2. 实验方法：打点计时器法、频闪照相法、滴水法、直尺测反应时间法。 七、课后作业 基础巩固 1. 关于自由落体运动，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. 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 C. 越重的物体自由落体时下落得越快 D. 在自由落体运动中，速度的变化量随时间均匀变化 2. 2026年“中国天眼”FAST 检修时，检修工不慎将一把扳手从高 处由静止碰落，忽略空气阻力，取 ，扳手落到地面时的速度大小为（ ） A. B. C. D. 3. 在地球表面同一地点，从同一高度由静止释放质量不同的两个物体（不考虑空气阻力），它们下落的时间分别为 和 ，则（ ） A. B. C. D. 无法判断 能力提升 4. 2026年某品牌手机发布会展示了“手机跌落保护”技术，测试手机从 高处自由跌落，手机与地面碰撞前瞬间的速度约为（取 ）（ ） A. B. C. D. 5. 2026年跳伞锦标赛中，运动员从飞机上由静止跳下，自由下落 后打开降落伞。求运动员打开降落伞时的速度大小和自由下落的高度。（取 ，忽略打开降落伞前的空气阻力） 6. 在研究自由落体运动的实验中，2026年某学习小组用打点计时器打出的一条纸带，纸带局部，相邻计数点间时间间隔 ，依次测得 ，，，）。求： （1）打点计时器打下计数点 2 时重物的速度大小； （2）重物自由下落的加速度大小。 拓展延伸 7. 2026年我国计划在月球科研站开展“月球自由落体实验”。已知月球表面的重力加速度约为地球表面的 ，即 。若相同的小球分别在地球和月球表面从同样高度 处由静止释放，求： （1）小球在地球表面下落的时间； （2）小球在月球表面下落的时间； （3）比较两次下落的时间，说明了什么？ 1 学科网（北京）股份有限公司 $