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

 

人教版《物理》必修第一册

第4节《自由落体运动》预习问题

——预习要求：认真阅读教材第2.4节，独立思考以下问题

 

问题一　落体运动的认知冲突——“重的物体下落快”对吗？

从高楼同一高度同时释放一枚硬币和一张纸片，硬币先落地；把纸片揉成纸团后再与硬币同高释放，下落情况发生明显变化。古希腊学者亚里士多德根据生活观察曾断言“物体越重下落越快”。请结合教材思考：

1. 单看“硬币先落地”，是否就印证了亚里士多德“重的物体下落快”的观点？说说你的判断。
2. 把纸片揉成纸团后，下落快慢为何会明显改变？这提示影响下落快慢的主要因素是什么？
3. 在抽成真空的牛顿管中，金属片与羽毛会同时落到管底（教材图2.4-2）。由此你能得出什么结论？

问题二　自由落体运动——怎样的“落体”才算“自由”？

牛顿管抽成真空后，轻重不同的物体下落快慢相同。为研究“只受重力、初速度为零”的理想落体运动，物理学引入了“自由落体运动”这一理想化模型。请阅读教材思考：

1. 结合牛顿管实验，物体做自由落体运动需要同时满足哪两个条件？
2. 实际生活中物体下落都受空气阻力，为什么很多情况下仍可近似看作自由落体？请举一个“不能近似”的实例。
3. 自由落体运动属于哪一种匀变速直线运动？它的初速度和加速度各有什么特点？

问题三　重力加速度与自由落体运动的规律

自由落体运动是初速度为零、加速度恒定的匀加速直线运动，其加速度称为重力加速度。教材给出了重力加速度的大小与方向，并可由匀变速直线运动规律得到自由落体运动的运动规律。请思考：

1. 什么是重力加速度？它的大小和方向如何？为什么不同地点重力加速度略有不同？

2. 由匀变速直线运动的速度公式和位移公式，写出自由落体运动的速度、位移及速度—位移关系式。
3. 利用上述规律，如何由下落高度求下落时间？如何由下落高度求落地速度？

问题四　如何研究自由落体运动——从伽利略到打点计时器

伽利略把实验与逻辑推理结合起来研究落体运动：用斜面实验“冲淡”重力，再合理外推；现代则用打点计时器或频闪照片直接研究自由落体。请阅读教材思考：

1. 伽利略为什么改用倾角较小的斜面实验来研究落体运动，而不直接测竖直自由下落？他最后又是如何“外推”出结论的？
2. 用打点计时器打出自由落体的纸带后，如何判断重物做的是匀变速直线运动？如何利用纸带求出重力加速度 ？
3. 从伽利略的研究到现代实验，你体会到哪些重要的科学方法？