銜接點07自由落體運動的規律初中階段高中階段無此內容1．通過實驗探究自由落體運動，體會基于事實證據和科學推理對不同觀點和結論進行質疑、分析和判斷的科學研究方法。2．知道物體做自由落體運動的條件。通過實驗探究自由落體運動的規律，了解重力加速度的概念，掌握其大小、方向，知道地球上不同地點的重力加速度可能會不同。初中物理高中物理異同點無自由落體運動初中物理對于落體運動有簡單的認識，但對于在只受重力從靜止下落的這種理想化的運動形式及研究方法是沒有深入的研究的，高中物理對這種運動形式的研究相對來說就比較具體了。初中物理無此內容。伽利略發現自由落體運動是由靜止開始的、速度隨時間均勻增加的變速直線運動。可是，速度與時間的關系是通過觀測下落的高度與時間的關系間接證實的；落體運動的結論是從斜面實驗中“外推”出來的。我們能否通過實驗直接研究自由落體運動并探索其運動規律呢？知識點一、研究自由落體運動規律實驗器材：打點計時器、紙帶、復寫紙、帶鐵夾的鐵架臺、幾個質量不同的重物、夾子、交流電源、毫米刻度尺實驗原理：重物拖著紙帶豎直下落時，如果阻力比重物的重力小得多，可近似認為重物僅在重力作用下運動。實驗步驟：（1）將計時器豎直固定在鐵架臺上；（2）豎直提起紙帶，使重物靠近計時器下端；（3）先打開打點計時器，再松開紙帶；（4）關閉電源，取下紙帶；（5）更換重物，重復幾次上面的實驗，選取一條點跡清晰的紙帶處理。數據處理：（1）用刻度尺測量打點計時器打出的紙帶上的點之間的距離；（2）用各計數點對應的瞬時速度用平均速度來代替，即，做v–t圖像，圖像為一條傾斜的直線。（3）根據v–t圖像的斜率求加速度，即加速度等于9.81m/s2，或根據Δx=xN－xN1＝aT2，求得Δx近似一個常量，解得加速度等于9.81m/s2。實驗結論：自由落體運動是初速度為零、加速度恒定（約為9.8m/s2，與物體的質量無關）的勻加速直線運動。知識點二、自由落體運動1．定義：物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動。2．特點（1）運動特點：初速度為零，加速度為重力加速度g的勻加速直線運動。（2）受力特點：只受重力作用，不受其他力。這種運動只在真空中才能發生，在有空氣的空間，如果空氣阻力的作用比較小，可以忽略，物體的下落可以近似看作自由落體運動。因此，自由落體運動是一種理想模型。3．物體做自由落體運動的條件：（1）初速度為零；（2）只受重力。4．自由落體加速度（1）定義：在同一地點，一切物體自由下落的加速度都相同，這個加速度叫自由落體加速度，也叫重力加速度，通常用g表示。（2）方向：方向豎直向下，不是垂直向下，也不是指向地球球心。（3）大小：與所處地球上的位置及距地面的高度有關。①在地球表面會隨緯度增加而增大，在赤道處最小，在兩極最大，但差別很小。②在地面上的同一地點，隨高度的增加而減小，但在一定的高度范圍內，可認為重力加速度的大小不變。通常情況下取g=9.8m/s2或g=10m/s2。5．自由落體運動規律（1）速度與時間關系式：根據上面由實驗得到的v–t圖像可知：v=gt。（2）位移與時間關系式：勻速直線運動的特點是在任意相等的時間間隔Δt內，物體的位移相等，圖中小矩形的面積表示物體在Δt時間內的位移，即Δx1=v1Δt=Δx2。依此在自由落體運動的v–t圖像，圖中直線與時間軸所包圍的“面積”就是自由落體運動經過時間t的位移大小。通過上述自主活動，可得物體做自由落體運動的下落高度h（即位移大小）與下落時間t的定量關系為h=eq\f(1,2)gt2，其中h為由靜止下落的高度。將上式與v=gt聯立，消去時間t，推得自由落體運動的速度v與下落高度h之間的關系為v2=2gh。考點一自由落體運動與自由落體加速度1．下列關于自由落體運動的說法正確的是（）A．自由落體運動是一種初速度為零的勻加速直線運動B．從豎直上升的熱氣球吊籃中掉下的物體的運動是自由落體運動C．在空氣中下落的雪花的運動是自由落體運動D．只在重力作用下的運動必定是自由落體運動2．下列關于重力加速度的說法錯誤的是（）A．重力加速度g是標量，只有大小，沒有方向B．在地球上的不同地方，g的大小一般是不同的，但差別不大C．在地球上同一地點，輕石塊與重石塊做自由落體運動的加速度是相同的D．緯度越低的地方，重力加速度g值越小3．下圖中可以表示物體做自由落體運動的是（）考點二自由落體運動規律的應用4．甲物體的質量是乙物體質量的2倍，甲從H高處自由下落，乙從2H高處與甲同時自由下落，在兩物體未著地前，下列說法正確的是A．兩物體下落過程中，同一時刻甲的速度比乙的速度大B．下落過程中，下落第1s末時，它們的速度不相同C．下落過程中，各自下落1m時，它們的速度不相同D．下落過程中，甲的加速度比乙的大5．某同學用下圖所示裝置測定重力加速度（已知打點頻率為50Hz）（1）實驗時下面的步驟先后順序是_____。A．釋放紙帶B．打開打點計時器（2）打出的紙帶如下圖所示，可以判斷實驗時重物連接在紙帶的_____端。（選填“左”或“右”）。（3）已知紙帶上記錄的點為打點計時器打的點，打點計時器在打C點時物體的瞬時速度大小為_______m/s，所測得的重力加速度大小為________m/s2。（4）若當地的重力加速度數值為9.8m/s2，請列出測量值與當地重力加速度的值有差異的一個原因__________________。6．一個石子從高處釋放，做自由落體運動，已知它在第1s內的位移大小是L，則它在第3s內的位移大小是（）A．3LB．5LC．7LD．9L7．某物體做自由落體運動，g取10m/s2，則A．第2s內的平均速度為10m/sB．第3s內的位移為45mC．后一秒內的位移總比前一秒內的位移多5mD．后一秒內的平均速度總比前一秒內的平均速度大10m/s8．在真空中，將羽毛和蘋果同時從同一高度由靜止釋放，并拍下頻閃照片，下列頻閃照片符合事實的是（）9．一小球做自由落體運動，在落地前1s內下降的高度為25m，取g＝10m/s2，則小球開始下落時距地面的高度為（）A．45mB．50mC．60mD．80m11．一個物體從45m高處自由下落（空氣阻力不計，g＝10m/s2），求：（1）物體下落所用的時間?（2）前2s內物體的平均速度大小?（3）物體下落最后1s內的位移大小？12．頻閃攝影是研究變速運動常用的實驗手段。在暗室中，照相機的快門處于常開狀態，頻閃儀每隔一定時間發出一次短暫的強烈