第2.4课 自由落体运动
【课前预习】
2.15
自由落体运动
1.定义 物体只在重力作用下从静止开始下落的运动
2.条件 1）初速度v0＝0．
2）只受重力
3.特点 1）初速度为0
2）加速度为g的匀加速直线运动
4.重力加速度g 1）g的方向：竖直向下(因为地球是个巨型球体，所以各处的重力加速度方向是可以不同的，而且大多时候是不指向地心)．
2）计算中常取g＝9.8m/s2，粗略计算中可取g＝10m/s2
3）在地球上同一地理位置，g的值不变，纬度不同，g值不同，随着纬度的增加而增加，随高度的增加而减小。
4）g的测定方法：纸带数据分析法
5.规律 1）v＝gt
2）h＝12gt2
3）v2＝2gh
6推论 1）连续相等时间T内的高度差：2hgt
2）平均速度：2vv
3）初速度为零匀变速直线运动的推论都适用
【2.15-1】每隔一段时间就有一滴水从屋檐滴下，当第5滴水正欲滴下时，第1滴刚好落到地面，而第3滴与第2滴分别位于高1m的窗子的上、下沿，g取10m/s2，问：
(1)滴水的时间间隔是多少？
(2)此屋檐离地面多高？
(3)第一滴水落地的速度是多少？
【答案】(1)T=0.2s；(2)3.2mh；(3)8m/sv
【详解】(1)设滴水的时间间隔为T，知窗子的高度等于自由下落3T内的位移减去2T内的位移．有
2211321m22gTgT（）（）
解得
T=0.2s
(2)水从屋檐下落到地面的时间
t=4T
2114100.643.2m22hgT（）
(3)根据速度与位移的关系可知 22vgh
解得
8m/sv
2.16 竖直上抛运动★
1.定义 物体只受重力，初速度不为0，且方向竖直向上
2.性质 加速度为g的匀变速直线运动
3.特征 加速度为g，上升阶段做匀减速直线运动，下降阶段做自由落体运动
（1）速率对称：上升和下降过程经过同一位置时速度等大、反向
1 第3讲 自由落体运动
考情 剖析
(注：①考纲要求及变化中Ⅰ代表了解和认识，Ⅱ代表理解和应用；②命题难度中的A代表容易，B代表中等，C代表难)
考查内容 考纲要求
及变化 考查年份 考查形式 考查详情 考试层级 命题难度
自由落
体运动 Ⅱ 12年 多选 以平抛运动和自由落体运动为背景，判断两个物体是否能够碰撞的问题 次重点 B
小结及
预测 1.小结：自由落体运动以选择题形式进行考查，常结合平抛运动或者竖直上抛运动综合考查．
2．预测：只有12年有所考查，预测14有可能考查．
3．复习建议：此知识点属于基础性知识点，复习时应该结合运动学公 2 式解决各种问题.
知识 整合
知识网络
基础自测
一、自由落体运动
1．定义：物体只在________________作用下从静止开始下落的运动．
2．实质：自由落体运动是初速度为__________的__________运动．
3．自由落体加速度又叫重力__________．
(1)大小：g＝__________.
(2)方向：__________.
4．规律：取竖直向下的方向为正方向
v＝__________ h＝__________ v2＝__________
说明：在自由落体运动中，只需知道一个物理量(t、h或v)，就可以求出其余的物理量．
5．自由落体运动是__________运动的一个特例．
说明：匀变速直线运动的基本公式及推论都适用于自由落体运动．
二、伽利略科学思想方法的核心是把
和__________和谐地结合起来，从而有力地推进了人类科学认识的发展．
难点释疑
自由落体运动的理解及处理方法
1．自由落体运动是一种实际物体运动的抽象运动，是一种理想化模型．当自由下落的物体受到的空气阻力远小于重力时才可以看做自由落体运动．
2．自由落体运动的条件是只受重力且初速度为零，即物体必须自由无初速开始下落，否则物体的运动不能看做自由落体运动．
1 第4节 自由落体运动
课程内容要求
核心素养提炼
1.了解亚里士多德关于力与运动的主要观点．
2.了解伽利略研究自由落体运动的实验和推理方法．认识伽利略对物体运动的研究在科学发展和人类进步上的重大意义．
3.通过实验探究自由落体运动，体会基于事实证据和科学推理对不同观点和结论进行质疑、分析和判断的科学研究方法．
4.经历抽象概括和推理的过程，知道物体做自由落体运动的条件．
5.通过实验，探究自由落体运动的规律，了解重力加速度的概念，掌握其大小、方向，知道地球上不同地点的重力加速度可能会不同. 1.物理观念：理解自由落体运动的特点和规律；并会运用自由落体运动的特点和规律解答相关问题．
2.科学思维：通过观察演示实验，概括出自由落体运动的特点，培养观察、分析能力．
3.科学探究：培养仔细观察、认真思考、积极参与、勇于探索的精神．
4.科学态度与责任：培养严谨的科学态度和实事求是的科学作风.
一、自由落体运动
1．定义
物体只在重力作用下从静止开始下落的运动．
2．特点
(1)运动特点：初速度等于零的匀加速直线运动．
(2)受力特点：只受重力作用．
[思考]
在月球上，宇航员将铁球与羽毛在同一高度由静止同时释放，它们同时落地．为什么会出现这种情况？
提示 月球表面没有空气，铁球与羽毛都做自由落体运动． 2 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加速度都相同，这个加速度叫作自由落体加速度，也叫重力加速度.
2．方向
竖直向下．
3．大小
在地球上同一个地点，重力加速度的值固定不变，但是在地球上不同的地点，重力加速度的值略有不同.在粗略计算中，可以取g＝10 m/s2，如果没有特殊说明，就按g＝9.8 m/s2进行计算．
[判断]
(1)重力加速度的方向总是垂直向下．(×)
(2)月球上的重力加速度也是9.8 m/s2.(×)
4．自由落体运动的规律
自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动，且加速度为重力加速度g.自由落体的速度、位移与时间的关系式为：v＝gt，x＝12gt2.
4 自由落体运动
一、自由落体运动
1．轻重不同的物体下落快慢的研究
现实生活中人们看到物体下落快慢不同是由于 ，如果没有空气阻力， 所有物体下落的 快慢 ．
2．自由落体运动
(1) 定义：物体只在 作用下从静止开始下落的运动．
(2) 物体的下落可看作自由落体运动的条件：空气阻力的作用比较小，可以 ．
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加速度都相同， 这个加速度叫作自由落体加速度， 也叫作 ，通常用 g 表示．
2．方向： ．
3．大小
(1) 在地球表面不同的地方， g 的大小一般是不同的 (选填“不同”或“相同” )，g 值随纬度的
增大而逐渐 ．
(2) 一般取值： g＝9.8 m/s2 或 g＝ .
三、自由落体运动的规律
1．自由落体运动的性质： 自由落体运动是初速度为 的 运动．
2．匀变速直线运动的基本公式及其推论都 自由落体运动．
1
3．自由落体的速度、位移与时间的关系式： v＝ gt， x＝2gt2.
1．判断下列说法的正误．
(1) 重的物体总是比轻的物体下落得快． ( )
(2) 在空气中由静止释放的物体都做自由落体运动． ( )
(3) 物体只在重力作用下的运动是自由落体运动． ( )
(4) 自由落体加速度的方向垂直地面向下．
1
2．质量为 2m的物体 A从高 h处自由下落，质量为 m的物体 B 从高4h 处自由下落，不计空
气阻力，则 A、B 两物体下落的加速度之比为 ；下落时间之比为 tA∶ tB＝
落地前瞬间的速度之比 vA∶vB＝ .
一、自由落体运动与自由落体加速度
1．自由落体运动
(1) 自由落体运动实质上是初速度 v0＝ 0、加速度 a＝g 的匀加速直线运动， 是匀变速直线运动
的一个特例．
(2) 自由落体是一种理想化模型，这种模型忽略了次要因素 —— 空气阻力，突出了主要因素 —— 重力．实际上，物体下落时由于受空气阻力的作用，并不做自由落体运动．
