高一物理4自由落体和竖直上抛-讲义（学生版）.pdf

4自由落体和竖直上抛

学习目标

1.利用匀变速直线运动公式分析自由落体和竖直上抛问题

2.竖直上抛运动的对称性问题和多解问题

一、自由落体

1.自由落体运动

（1）定义：只在重力作用下，物体由静止开始下落的运动；

（2）条件：①只受重力；②初速度．

2.伽利略对自由落体运动的研究

（1）发现问题：亚里斯多德认为重物下落快，轻物下落慢，伽利略提出：假定轻重两物体的速度分别

为和，如果把两物体连在一起，重物会被轻物拖慢而使整体速度小于，但两物体总重量比重物要

大，按亚里斯多德的观点其整体速度应该要大于，得出矛盾，伽利略认为只有一种可能：重物和轻物

应该下落得同样快．

（2）提出假说：物体下落过程速度与时间成正比；

（3）间接验证：小球沿斜面滚下，证实速度与时间成正比的假说；

（4）合理外推：设想，将斜面倾角增大至，结论依然成立，从而证实了他的假设．

3.伽利略的科学方法

发现问题→提出假设→实验验证→合理外推→得出结论

1

伽利略所使用的科学方法核心是将实验和逻辑推理结合起来，从而发展了人类的科学思维方式和科学研

究方法．爱因斯坦曾说“伽利略的发现以及他所应用的科学的推理方法，是人类思想史上最伟大的成就

之一，而且标志着物理学的真正开端”，伽利略也被称为近代科学之父．

4.自由落体运动的加速度（重力加速度）

（1）方向：竖直向下；

（2）大小：．

地球上同一位置，重力加速度相等，不同高度和海拔，重力加速度略有区别．重力加速度随纬度的升高

和增加，随海拔的升高而降低，在赤道最小，两极最大．

部分地区的重力加速度值：

地区赤道广州上海北京莫斯科北极

纬度

重力加速度

（

）

5.自由落体的规律

（1）速度时间关系：；

（2）位移时间关系：．

（3）速度与位移的关系：

思考：自由落体运动实质上是初速度为零的匀加速直线运动，那么你可以推出哪些结论？

6.例题精讲

典题精练

1.从某一高度相隔先后释放两个相同的小球甲和乙，若不计空气阻力，它们在空中任一时刻（）

A.甲、乙两球距离越来越大B.甲、乙两球距离保持不变

C.甲、乙两球速度之差越来越大D.甲、乙两球速度之差保持不变

2.一物体从离处做自由落体运动，经时间到达地面，落地速度为，那么当物体下落时间为时，物

体的速度和距地面高度分别是（）

2

A.，B.，C.，D.

，

3.用图示的方法可以测出一个人的反应时间，甲同学用手握住直尺顶端刻度为零的地方，乙同学在直

尺下端刻度的地方做捏住直尺的准备，但手没有碰直尺．当乙同学看到甲同学放开直尺时，立即握

住直尺，结果乙同学握住直尺的刻度为，已知重力加速度为，则乙同学的反应时间为（）

A.B.C.D.

4.利用水滴下落可以测出当地的重力加速度，调节水龙头，让水一滴一滴地流出，在水龙头的正下方

放一盘子，调节盘子的高度，使一个水滴碰到盘子时恰好有另一水滴从水龙头开始下落，而空中还

有一个正在下落中的水滴．测出水龙头到盘子间距离为，再用秒表测时间，以第一个水滴离开水龙

头开始计时，到第个水滴落在盘中，共用时