《2025年新坐标同步练习高中物理必修第一册人教版青海专版》

角度2 对自由落体运动的理解
例2 某同学在探究自由落体运动规律时，从生活情景中选出处于不同状态的四种物体进行探究，你认为哪一个选项中的物体所做的运动是自由落体运动（B）
A.从树上飘落的树叶的运动
B.由静止开始下落的小钢球的运动
C.被运动员推出去的铅球的运动
D.从水面自由落到水底的石子的运动

答案： [例2] [解析] 从树上飘落的树叶，受到的阻力不是远小于其受到的重力，A错误；由静止下落的钢球，初速度为0，$G\gg F_{阻}$，故可以看成自由落体运动，B正确；被推出去的铅球，初速度$v_{0}≠0$，C错误；从水面自由落到水底的石子，受到的阻力不是远小于其受到的重力，D错误。
[答案] B

例3 关于自由落体运动，下列说法正确的是（D）
A.物体质量越大下落得越快
B.物体刚下落时速度和加速度都为0
C.物体下落过程中，加速度越来越大
D.物体下落过程中，相等时间内的速度变化量相同

答案： [例3] [解析] 做自由落体运动的物体的加速度均为g，则轻重物体下落得同样快，A错误；物体刚下落时速度为0，但是加速度不为0，B错误；物体下落过程中，加速度始终不变，C错误；物体下落过程中，因加速度不变，则根据$\Delta v = g\Delta t$可知，相等时间内的速度变化量相同，D正确。
[答案] D

请根据匀变速直线运动的规律写出自由落体运动的规律。

(1)$v = gt$
(2)$\overline {v}=\frac {v}{2}$
(3)$h=\frac {1}{2}gt^{2}$
(4)$v^{2}=2gh$
(5)$\Delta h = gT^{2}$

答案：
(1)$v = gt$
(2)$\overline {v}=\frac {v}{2}$
(3)$h=\frac {1}{2}gt^{2}$
(4)$v^{2}=2gh$
(5)$\Delta h = gT^{2}$

例4 (2025·天津河北区学业考试)钢球由静止开始做自由落体运动，不计空气阻力，落地时速度大小为$30m/s$，$g$取$10m/s^2$，则下列说法正确的是（B）
A.钢球下落的高度是$30m$
B.钢球下落的时间为$3s$
C.钢球下落的平均速度是$10m/s$
D.钢球最后$1s$下落的高度是$30m$

答案： [例4] [解析] 根据速度与位移的关系有$v_{0}^{2}=2gh$，解得$h = 45m$，故A错误；根据速度公式有$v_{0}=gt$，解得$t = 3s$，故B正确；钢球下落的平均速度$\overline {v}=\frac {h}{t}=15m/s$，故C错误；钢球最后1s下落的高度$h'=45m - \frac {1}{2}×10×(3 - 1)^{2}m = 25m$，故D错误。
[答案] B

例5 用频闪周期为$\Delta t$的相机拍摄的一张真空中羽毛与苹果自由下落的局部频闪照片如图所示。关于提供的信息及相关数据处理，下列说法正确的是（B）

A.苹果下落的加速度大小为$\frac{x_3 - x_1}{(\Delta t)^2}$
B.羽毛下落到$C$点的速度大小为$\frac{x_2 + x_3}{2\Delta t}$
C.一定满足关系$x_1:x_2:x_3 = 1:3:5$
D.一段时间后苹果会在羽毛下方

答案： [例5] [解析] 根据题意，由逐差法$\Delta x = aT^{2}$有$x_{3}-x_{1}=2a(\Delta t)^{2}$，解得$a=\frac {x_{3}-x_{1}}{2(\Delta t)^{2}}$，故A错误；根据题意，由中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度，可得羽毛下落到C点的速度大小$v_{C}=\frac {x_{2}+x_{3}}{2\Delta t}$，故B正确；羽毛与苹果在真空中做自由落体运动，A点并不一定是下落点，故A点速度不一定等于零，则羽毛与苹果的位移不一定满足关系$x_{1}:x_{2}:x_{3}=1:3:5$，故C错误；真空中苹果和羽毛只受重力，同时释放，做自由落体运动的下落快慢相同，故D错误。
[答案] B