第02讲 匀变速直线运动的规律的运用（第5课时）【学考复习】2024年高中物理学业水平考试考点归纳与测试（江苏专用）.docx

第02讲匀变速直线运动的规律的应用

第五课时匀变速直线运动的规律

1．了解自由落体运动；

2．了解伽利略对自由落体运动的研究。

考点十二、自由落体运动

1．概念：物体只在重力作用下从静止开始下落的运动。

2．特点：（1）运动学特点：自由落体运动是初速度v0＝0，加速度a＝g（大小、方向均不变）的匀加速直线运动，它只是匀变速直线运动的特例。v0=0，a=g，其。初速度等于零的匀加速直线运动。

（2）受力特点：只受一个力，即重力作用。在真空中物体只受重力，或者在空气中，物体所受空气阻力很小，和物体重力相比可忽略，是理想化模型。

3．物体做自由落体运动的条件

（1）初速度为零；

（2）除重力之外不受其他力的作用。

4．运动图象：自由落体运动的v－t图象（如图）是一条过原点的倾斜直线，斜率k＝g。

【典型题例1】关于自由落体运动，下列说法正确的是

A．物体做自由落体运动时不受任何外力的作用

B．在空气中忽略空气阻力的运动就是自由落体运动

C．自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动

D．不同物体做自由落体时其速度变化的快慢是不相同的

【典型题例2】下列关于自由落体运动的说法正确的是

A．物体从静止开始下落的运动叫自由落体运动

B．物体只在重力作用下向下的运动叫做自由落体运动

C．从静止开始下落的小钢球，因受空气阻力作用，不能看成自由落体运动D．从静止开始下落的小钢球，所受空气阻力对其运动的影响很小，可以忽略，可以看成自由落体运动

【典型题例3】踢毽子是我国民间的一项体育游戏，被人们誉为“生命的蝴蝶”。近年来，踢毽子成为全民健身活动之一。毽子由羽毛和铜钱组成，在下落时总是铜钱在下羽毛在上，对此分析正确的是

A．铜钱重，所以总是铜钱在下羽毛在上

B．如果没有空气阻力，也总是出现铜钱在下羽毛在上的现象

C．因为空气阻力的存在，所以总是铜钱在下羽毛在上

D．毽子的自由下落是自由落体运动

5．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，这个加速度叫自由落体加速度，也叫重力加速度，通常用g表示。

（2）方向：①方向竖直向下，不是垂直向下，也不是指向地球球心。

②由于地球是球体，各处重力加速度的方向并不相同。

（3）大小：与所处地球上的位置及距地面的高度有关。

①在地球表面会随纬度增加而增大，在赤道处最小，在两极最大，但差别很小。

②在地面上的同一地点，随高度的增加而减小，但在一定的高度范围内，可认为重力加速度的大小不变。通常情况下取g＝9.8m/s2或g＝10m/s2。

（4）产生原因：由于地球上的物体受到地球的吸引力而产生的。

【典型题例4】关于自由落体加速度的说法，正确的是

A．自由落体的加速度在地球赤道处最大

B．质量大的物体重力大，所以重力加速度也大

C．重力加速度赤道上最小，两极最大，随纬度的增大而减小。

D．重力加速度随地面高度的增大而减小，高山上的重力加速度比平地的重力加速度小。

【典型题例5】1971年7月26日发射的阿波罗－15号飞船首次把一辆月球车送上月球，美国宇航员斯科特驾驶月球车行驶28公里，并做了一个落体实验：在月球上的同一高度同时释放羽毛和铁锤，出现的现象是（月球上是真空）

A．羽毛先落地，铁锤后落地

B．铁锤先落地，羽毛后落地C．铁锤和羽毛都做自由落体运动，重力加速度为9.8m/s2

D．铁锤和羽毛都做自由落体运动，同时落地

6．自由落体运动规律

（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。

（2）运动规律：

①速度与时间关系式：v＝gt。

②位移与时间关系式：h＝eq\f(1,2)gt2，其中h为由静止下落的高度。

③速度与位移关系式：v2＝2gh。

【特别提醒】物体在其他星球上也可以做自由落体运动，但下落的加速度与在地球表面下落的加速度不同。

【典型题例6】做自由落体运动的甲、乙两物体所受的重力之比为2∶1，下落高度之比为1∶2，则

A．下落过程中的加速度之比为2∶1

B．下落时间之比为1∶2

C．落地速度之比为1∶eq\r(2)

D．若甲、乙同时下落，在甲落地前，两者间的距离越来越近

【典型题例7】一名宇航员在某星球上完成自由落体运动实验，让一个质量为1kg的小球从一定的高度自由下落，测得在第5s内的位移是18m，此时小球未着地，则

A．小球在2s末的速度是20m/sB．小球在第5s内的平均速度是3.6m/s

C．该星球上的重力加速度为5m/s2D．小球在5s内的位移是50m

【典型题例8】一小球从空中由静止释放，不计空气阻力（g取10m/s2）。下列说法正确的是

A．第2s末小球的速度为20m/sB．前2s内小球的平均速度为20m/s

C．第2s内小球的位移