4.自由落体运动-2024-2025学年高中物理必修第一册同步练测（人教版2019）.docx

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4.自由落体运动

学习目标

核心素养

1.知道自由落体运动的条件、性质和特点。2.掌握自由落体运动的规律，会通过实验测定自由落体运动的加速度，知道在地球上不同地方，重力加速度的大小不同。

3.了解伽利略研究自由落体运动的过程，领悟他的研究方法。

4.应用匀变速直线运动规律分析自由落体运动

自主学习探新知

课前预习双基落实

1．自由落体运动

(1)定义：物体只在作用下从开始下落的运动。

(2)运动性质：初速度为的运动。

(3)物体的下落可看作自由落体运动的条件：空气阻力的作用，可以。

2．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，这个加速度叫作表面自由落体加速度，也叫作，通常用表示。

(2)方向：。

(3)大小

（1）在地球表面不同的地方，的大小一般是（选填“不同”或“相同”）的。

（2）一般取值：取或取。

3．自由落体运动的规律

(1)速度公式：。

(2)位移公式：。

(3)速度位移公式：。

4．伽利略对自由落体运动的研究

(1)亚里士多德的观点：物体下落的快慢跟它的轻重有关，的物体下落得快。

(2)伽利略的研究

①逻辑归谬：伽利略从亚里士多德的论断出发，通过逻辑推理，否定了“”的论断。

②猜想与假说：伽利略猜想自由落体运动是一种最简单的变速运动，它的速度应该是的。

③数学推理：伽利略通过数学推理得出初速度为0的匀变速运动的位移与成正比，即。

④间接验证：让小球从斜面上的不同位置滚下，测出小球滚下的位移和。实验表明：小球沿斜面滚下的运动是运动；斜面倾角一定时，小球的加速度；小球的加速度随斜面倾角的增大而。

⑤合理外推：伽利略认为当斜面倾角为时，小球将自由下落，仍会做运动。

自我诊断

5．判断下列说法的正误（正确的画“√”，错误的画“×”）。

(1)在空气中自由释放的物体都做自由落体运动。()

(2)物体只在重力作用下的运动是自由落体运动。()

(3)自由落体加速度的方向垂直地面向下。()

(4)伽利略通过实验的观察与计算，直接得到自由落体运动的规律。()

6．一物体从塔顶做自由落体运动，经过落地，取，则物体落地时的速度，方向；塔高。

互动探究解疑难

要点归纳重难突破

要点一对自由落体运动的理解

问题导引

7．如图所示：假设某一宇航员在月球上同时由静止释放一把锤子和一片羽毛。探究：二者各自做什么运动？

探究升华

1.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。

2.自由落体运动是一种理想化的运动模型

在实际中物体下落时由于受空气阻力的作用，物体并不是做自由落体运动，当空气阻力比重力小得多，可以忽略时，物体的下落可以当作自由落体运动来处理。

3.自由落体运动的实质

自由落体运动的实质是初速度为零、加速度的匀加速直线运动，它是匀变速直线运动的一个特例。

4.自由落体加速度——重力加速度

（1）产生原因：由于地球上的物体受到地球的吸引力而产生的。

（2）大小：与地球上的位置及距地面的高度有关。

与纬度的关系

在地球表面上，重力加速度随纬度的增加而增大，即赤道处重力加速度最小，两极处重力加速度最大，但差别很小

与高度的关系

在地面上的同一地点，重力加速度随高度的增加而减小，但在一定的高度内，可认为重力加速度的大小不变

（3）方向：竖直向下，除地球的两极外，其他地方的重力加速度的方向并不指向地心。

典例剖析

[例1]

8．红孩同学摇动苹果树，从同一高度一个苹果和一片树叶同时从静止直接落向地面，苹果先着地，下面说法中正确的是（????）

A．苹果和树叶做的都是自由落体运动

B．苹果和树叶的运动都不能看成自由落体运动

C．苹果的运动可看成自由落体运动，树叶的运动不能看成自由落体运动

D．假如地球上没有空气，则苹果和树叶会同时落地

针对训练

9．关于重力加速度的说法中，不正确的是（）

A．重力加速度