1、2.4 自由落体运动 基础知识导学一、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条件：3实际运动：物体下落时由于受空气阻力的作用，物体的下落不是自由落体运动；只有当空气阻力比较小，可以忽略时，物体的下落可以近似看作自由落体运动。让质量相同的纸片和纸团同时从同一高度下落，谁先落地？为什么？提示：纸团先落地，纸片受到空气阻力影响大。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，g的大小一定；在地球表面不同的地方，g的大小一般是不同的。在一般的计算中，g可以取9.8
2、 m/s2或10 m/s2。在著名的比萨斜塔实验中，轻重不同的两个小球为什么能同时落地？提示：忽略空气阻力的影响下，两球自由下落的加速度相同。三、自由落体运动的规律1自由落体运动是初速度为0、加速度为g的匀加速直线运动。2把初速度v00和加速度ag分别代入匀变速直线运动的速度公式和位移公式中，就可以得到自由落体运动的速度公式和位移公式：vgt，xgt2，v22gh。给你一块石头和秒表，如何测得悬崖的高度？提示：测得石头从悬崖自由下落的时间，用xgt2计算可得。 学习自由落体运动后，我们分析判断下列哪些说法是正确的？竖直下落的运动就是自由落体运动。高空雨滴下落的运动是自由落体运动。重力加速度的方
3、向总是垂直向下。在粗略运算中，重力加速度的大小可以取10 m/s2。物体越重，重力加速度越大，下落得越快。自由落体运动的速度大小与时间成正比。自由落体运动的速度的平方与位移成正比。说法正确的有。 在测反应时间时，甲用一只手在木尺下部做握住木尺的准备，当看到乙同学放手时，他立即握住木尺。思考：如果测出木尺下降的高度，怎样计算甲同学的反应时间？提示：根据xgt2可以计算。重难问题探究1、 地球上不同地方的重力加速度大小是否有差异？2、自由落体运动和匀变速直线运动有何异同？3、可以通过怎样的方法测量重力加速度呢？基础小题试练1.BBC科学节目Human Universe曾经在世界最大的真空实验室里做
4、了这样的实验:在真空环境下,从同一高度同时由静止释放铁球和羽毛,根据已学知识判断我们会看到的现象是( )A.铁球下落快B.羽毛下落快C.铁球和羽毛下落一样快D.铁球和羽毛都不会下落2.关于自由落体运动，下列说法中正确的是( )A.在空气中，不考虑空气阻力的运动是自由落体运动B.自由落体运动是初速度为零、加速度为g的竖直向下的匀加速直线运动C.质量大的物体受到的重力大，落到地面时的速度也大D.物体刚下落时，速度和加速度都为零3.如图所示，一个两端封闭的玻璃管（也称牛顿管），其中一端有一个开关，玻璃管可以与外界相通。把质量不相同的铁片和羽毛放到玻璃管中，玻璃管竖直放置，让铁片和羽毛从玻璃管上方同时
5、开始下落，观察到铁片总是先落到玻璃管的底端。下列说法正确的是( )A.铁片先落到底端是因为铁片在玻璃管中受到的阻力小于羽毛受到的阻力B.铁片先落到底端是因为下落过程中铁片的加速度大于羽毛的加速度C.铁片与羽毛下落到玻璃管底端的速度大小相等D.将玻璃管抽成真空状态，铁片依然先落到玻璃管底端4.屋檐上每隔相同的时间间隔滴下一滴水，当第5滴正欲滴下时，第1滴已刚好到达地面，而第3滴与第2滴分别位于高为1 m的窗户的上、下沿，如图所示，问：（1）滴水的时间间隔是多少？（g取）（2）此屋檐离地面多高？答案以及解析1.答案：C解析：在真空环境下,由于两者均只受重力作用而做自由落体运动,故铁球和羽毛下落一样
6、快,故选项C正确,A、B、D错误。2.答案：B解析：在空气中不考虑空气阻力的运动是加速度为g的运动，不一定是自由落体运动，选项A错误；物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫自由落体运动，加速度为g，选项B正确；做自由落体运动的物体落地速度为，与物体的质量无关，选项C错误；物体刚下落时，速度为零，但是加速度不为零，选项D错误。3.答案：B解析：铁片先落到底端，下落的时间小于羽毛下落的时间，根据可知，铁片下落过程中的加速度大于羽毛下落过程中的加速度；再根据牛顿第二定律可知，解得，由于铁片和羽毛的质量未知，则无法判断受到的阻力大小，故A错误，B正确。根据可知，铁片下落到底端的速度大于羽毛下落到底端的速度，故C错误；将玻璃管抽成真空后，两者均做自由落体运动，根据可知，下落的时间相同，故D错误。4.答案：（1）0.2 s（2）3.2 m解析：水滴做自由落体运动，设相邻两滴水之间时间间隔为，第2滴、第3滴下落高度分别为，则有，联立并代入数据解得，屋檐的高度为。
