高考物理复习资料：自由落体运动实验
自由落体运动实验自由落体运动的验证实验
自由落体运动实验自由落体运动的验证实验自由落体运动实验——自由落体运动的验证实验自由落体运动是物理学中的一个重要概念，指的是在只有重力作用下，物体从静止状态自由下落的运动。
为了验证自由落体运动的理论，我们可以进行以下实验。
实验材料和仪器：1. 一个小球2. 一个直落式测量器（如测量直线距离的尺子）3. 一个秒表4. 一个支架和一个小球释放装置实验步骤：1. 将支架安装在平稳的地面上。
2. 将直落式测量器固定在支架上，使其能垂直向下自由下落。
3. 使用小球释放装置将小球放置在直落式测量器的起点位置。
4. 准备好秒表。
5. 释放小球，同时开始计时。
6. 当小球离开直落式测量器时，立即停止计时。
7. 使用直落式测量器测量小球自由落体运动的距离。
实验数据记录：在实验中，我们需要记录小球自由落体运动的距离和时间。
每次实验后，我们可以得到一个数据点，将数据点记录在实验表格中，并根据数据计算小球的平均速度。
数据处理和结果分析：在实验中，我们可以得到多个数据点，并计算出平均速度。
根据自由落体运动的理论知识，我们知道自由落体运动的速度是不断增加的，而且是与时间成正比的。
因此，我们可以绘制一个速度-时间图来验证实验结果。
实验注意事项：1. 在实验过程中，要保持实验环境的稳定，避免外界因素对实验结果的影响。
2. 实验过程中要准确记录数据，确保实验结果的准确性。
3. 实验结束后，及时整理实验装置，确保实验室的整洁和安全。
实验结果：根据实验数据的处理和分析，我们可以得到小球在不同时间下的速度数据，并绘制速度-时间图。
根据速度-时间图的趋势和理论知识，我们可以验证自由落体运动的规律，并确定实验结果的准确性。
结论：通过以上实验，我们成功验证了自由落体运动的规律。
自由落体物体的速度随着时间的增加而增加，符合物理学中关于自由落体运动的理论知识。
实验过程中，我们使用了合适的实验材料和仪器，准确记录了实验数据，并进行了数据分析和结果验证。
2025届高考物理复习第1.3讲自由落体运动和竖直上抛运动
第1.3讲自由落体运动和竖直上抛运动课程标准定性了解生活中常见的机械运动，通过实验认识自由落体运动规律，结合物理学史的相关内容，认识实验对物理学发展的推动作用．素养目标物理观念：掌握自由落体运动和竖直上抛运动的特点．科学思维：(1)知道竖直上抛运动的对称性．(2)能灵活处理多过程问题．(3)能够利用自由落体运动和竖直上抛运动的模型分析实际生活中的相关运动问题．考点一自由落体运动●【必备知识·自主落实】●1．运动特点：初速度为_，加速度为_的匀加速直线运动．2．基本规律①速度与时间的关系式：v ＝_．②位移与时间的关系式：x ＝_．③速度与位移的关系式：v 2＝_．●【关键能力·思维进阶】●1.蹦极是一项刺激的户外休闲活动，如图所示，把蹦极者视为质点，认为其离开塔顶时的速度为零，不计空气阻力．设轻质弹性绳的原长为L ，蹦极者下落第一个L 5所用的时间为t 1，下落第五个L 5所用的时间为t 2，则t1t 2满足() A ．2<t 1t 2<3B ．3<t1t 2<4 C ．4<t 1t 2<5D ．5<t1t 2<62.(多选)如图，由于相机存在固定的曝光时间，照片中呈现的下落的砂粒并非砂粒本身的形状，而是成了一条条模糊的径迹，砂粒的疏密分布也不均匀．若近似认为砂粒从出口下落的初速度为0.忽略空气阻力，不计砂粒间的相互影响，设砂粒随时间均匀漏下，以下推断正确的是()A．出口下方9cm处的径迹长度约是1cm处的9倍B．出口下方9cm处的径迹长度约是1cm处的3倍C.出口下方0～3cm范围内砂粒数约为3～6cm范围砂粒数的(√2＋1)倍D．出口下方0～3cm范围内砂粒数约与3～12cm范围砂粒数相等3.如图所示，甲、乙、丙三个实心小铁球，用细线悬挂在水平横杆上，其中甲、乙两球离地高度均为2h，丙球离地高度为h，现同时剪断甲、乙两球上方的细线，空气阻力不计，乙、丙间细线为非弹性轻质细线，则()A．乙球比甲球先落地B．乙球落地时的速度大小是丙球的√2倍C．乙球在空中运动的时间是丙球的2倍D．乙、丙球之间的细线对两球有拉力思维提升应用自由落体运动规律解题时的两点注意(1)自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，可利用比例关系及推论等规律解题．①从开始下落，连续相等时间内下落的高度之比为1∶3∶5∶7∶….②Δv＝gΔt.相等时间内，速度变化量相同．③连续相等时间T内下落的高度之差Δh＝gT2.(2)物体由静止开始的自由下落过程才是自由落体运动，从中间截取的一段运动过程不是自由落体运动，等效于竖直下抛运动，应该用初速度不为零的匀变速直线运动规律去解决此类问题．考点二竖直上抛运动●【必备知识·自主落实】●1．运动特点：初速度方向竖直向上，加速度为g，上升阶段做匀减速运动，下降阶段做_运动．2．基本规律(1)速度与时间的关系式：v＝_；(2)位移与时间的关系式：x＝_．●【关键能力·思维进阶】●竖直上抛运动的重要特性和处理方法(1)对称性①上升阶段与下降阶段通过同一段竖直距离所用的时间相等②上升阶段与下降阶段经过同一位置时的速度大小相等，方向相反③上升阶段与下降阶段经过同一位置时的动能和重力势能均相同(2)处理方法例1(多选)[2024·北京首都师范大学附属中学测试]如图所示，在距离地面15m高的位置以10m/s的速度竖直向上抛出一小球，小球最后落至地面．规定竖直向上为正方向，取g＝10m/s2.下列说法正确的是()A．若以抛出点为坐标原点，则小球在最高点的坐标为5mB．从最高点到落地点，小球的位移为－20mC．从抛出点到落地点，小球的平均速度为5m/sD．从抛出点到落地点，小球的速度变化量为－30m/s考点三匀变速直线运动中的多物体和多过程问题●【关键能力·思维进阶】●1．多物体问题研究多物体在空间上重复同样的运动时，可利用一个物体的运动取代多物体的运动，照片中的多个物体认为是一个物体在不同时刻所处的位置，如水龙头滴水、直升机定点空降、小球在斜面上每隔一定时间间隔连续释放等，均可把多物体问题转化为单物体问题求解．2．多过程问题(1)基本思路如果一个物体的运动包含几个阶段，各段交接处的速度往往是联系各段的纽带，可按下列步骤解题：①画：分清各阶段运动过程，画出草图．②列：列出各运动阶段的运动方程．③找：找出交接处的速度与各段的位移时间关系．④解：联立求解，算出结果．(2)解题关键多运动过程的转折点的速度是联系两个运动过程的纽带，因此，转折点速度的求解往往是解题的关键．例2如图甲所示为哈尔滨冰雪大世界游客排队滑冰滑梯的场景，在工作人员的引导下，每间隔相同时间从滑梯顶端由静止开始滑下一名游客，将某次拍到的滑梯上同时有多名游客的照片简化为如图乙所示，已知AB和BC间的距离分别为2.5m和3.5m，求：(1)CD间距离多远；(2)此刻A的上端滑道上还有几人；(3)此时A距滑道顶端多远．[试答]例3[2024·陕西榆林调研]高铁被誉为中国“新四大发明”之一，因高铁的运行速度快，对制动系统的性能要求较高，高铁列车上安装有多套制动装置制动风翼、电磁制动系统、空气制动系统、摩擦制动系统等．在一段直线轨道上，某高铁列车正以v0＝288km/h的速度匀速行驶，列车长突然接到通知，前方x0＝5km处道路出现异常，需要减速停车．列车长接到通知后，经过t1＝2.5s将制动风翼打开，高铁列车获得a1＝0.5m/s2的平均制动加速度减速，减速t2＝40s后，列车长再将电磁制动系统打开，结果列车在距离异常处500m的地方停下来．(1)求列车长打开电磁制动系统时，列车的速度大小；(2)求制动风翼和电磁制动系统都打开时，列车的平均制动加速度大小a2.[教你解决问题]画出运动过程示意图[试答]第3讲自由落体运动和竖直上抛运动多过程问题考点一必备知识·自主落实1．0g2．①gt ②12gt 2③2gx 关键能力·思维进阶1．解析：因为蹦极者做初速度为零的匀加速直线运动，根据连续相等位移的运动比例规律t 1t 2＝√5−2≈4.2所以4<t1t 2<5，C 正确，A 、B 、D 错误．故选C. 答案：C2．解析：根据v 2＝2gh 可知，出口下方9cm 处速度约为1cm 处的3倍，出口下方9cm 处的径迹长度约是1cm 处的3倍，故A 错误，B 正确；出口下方0～3cm 运动时间为t 1＝√2h g ＝√2×3×10−210s ＝√35×10－1s ，出口下方0～6cm 运动时间为t 2＝√2h g ＝√2×6×10−210s ＝√65×10－1s ，则出口下方3～6cm 运动时间为Δt ＝t 2－t 1＝√35×10－1(√2－1)s其中t1Δt ＝√2＋1由于砂粒随时间均匀漏下，则出口下方0～3cm 范围内砂粒数约为3～6cm 范围砂粒数的(√2＋1)倍，故C 正确；根据初速度为零的匀变速运动在相邻相等时间内的位移之比为1∶3∶5∶…可知从出口下落0～3cm 与3～12cm 的时间是相等的，因砂粒随时间均匀漏下，可知出口下方0～3cm 范围内的砂粒数约与3～12cm 范围的砂粒数相等，故D 正确．故选BCD.答案：BCD3．解析：空气阻力不计，三个小球都做自由落体运动，甲、乙两球高度相同，由位移时间关系2h ＝12gt 2可知两球同时落地，故A 错误；由位移速度公式v t 2＝2gh 可得丙球落地时的速度大小为v 1＝√2gh ，乙球落地时的速度大小为v 2＝√2×2gh ，可知乙球落地时的速度大小是丙球的√2倍，故B 正确；由位移时间公式h ＝12gt 2可得丙球在空中运动的时间为t 1＝√2h g ，乙球在空中运动的时间为t 2＝√2×2h g ，乙球在空中运动的时间是丙球的√2倍，故C 错误；三个小球均处于完全失重状态，乙、丙球之间的细线对两球没有拉力，故D 错误．故选B.答案：B考点二必备知识·自主落实1．自由落体2．(1)v 0－gt (2)v 0t －12gt 2 关键能力·思维进阶例1解析：小球从抛出到上升到最高点的位移为h ＝v 022g ＝5m ，若以抛出点为坐标原点，则小球在最高点的坐标为5m ，故A 正确；由A 项分析可知，从最高点到落地点，小球的位移为－20m ，故B 正确；小球从抛出点到最高点的时间t 1＝v 0g ＝1s ，从最高点到落地点小球做自由落体运动，下落高度H ＝20m ，下落时间t 2＝√2H g ＝√2×2010s ＝2s ，所以小球从抛出到落地总时间t ＝t 1＋t 2＝3s ，从抛出点到落地点，小球的平均速度为v ̅＝x t ＝−153m/s ＝－5m/s ，故C 错误；小球落地时的速度为v ＝－gt 2＝－20m/s ，从抛出点到落地点，小球的速度变化量为Δv ＝v －v 0＝－30m/s ，故D 正确．答案：ABD考点三关键能力·思维进阶例2解析：(1)游客在滑梯上做匀加速直线运动，根据匀加速直线运动的规律可知，在相邻相等时间内位移差相等，即CD －BC ＝BC －AB ，解得CD ＝4.5m.(2)相邻两人间的距离差为1m ，所以此刻A 的上端滑道上还有2人．(3)设相邻两名游客的时间间隔为T ，下滑的加速度为a ，则有Δs ＝CD －BC ＝aT 2，即aT 2＝1m ，A 此时的速度为v A ＝AB+AB−Δs 2T ＝2T m/s ，联立两式解得v A ＝2aT ，此时A 距滑道顶端s ＝v A 22a ＝2aT 2＝2m.答案：(1)4.5m(2)2人(3)2m例3解析：(1)设经过t 2＝40s 时，列车的速度大小为v 1，又v 0＝288km/h ＝80m/s ， 则打开制动风翼后，减速过程有v 1＝v 0－a 1t 2＝60m/s.(2)列车长接到通知后，经过t 1＝2.5s ，列车行驶的距离x 1＝v 0t 1＝200m ，从打开制动风翼到打开电磁制动系统的过程中，列车行驶的距离x2＝v02−v12＝2800m，2a1从打开电磁制动系统后，列车行驶的距离＝1.2m/s2.x3＝x0－x1－x2－500m＝1500m，则a2＝v122x3答案：(1)60m/s(2)1.2m/s2。
物体的自由落体实验
物体的自由落体实验自由落体是指在只受到重力作用下的物体运动情况。
自由落体实验是研究物体自由落体运动规律的常用方法，通过实验可以验证以及进一步探究落体运动的相关理论。
本文将介绍自由落体实验的基本原理、实验装置以及实验步骤，并探讨实验结果和结论。
一、实验原理物体的自由落体实验基于以下原理：1. 加速度：根据牛顿第二定律F=ma，物体受力与加速度成正比。
在自由落体实验中，物体受到的唯一力是重力，所以物体的加速度a等于重力加速度g。
2. 垂直下落：自由落体实验中，物体下落的运动方向与地球表面垂直，即物体的运动轨迹是直线。
基于以上原理，我们可以通过实验来验证自由落体的加速度和垂直下落。
二、实验装置进行自由落体实验所需的基本装置包括：1. 自由落体装置：可以使用一个垂直放置的、长度较长的直角导轨作为自由落体装置。
导轨上可以固定一个起始点和一个终点，确保物体的运动轨迹为垂直下落。
2. 计时器：用于测量物体从起始点到终点的时间，常用的计时器可以使用秒表。
3. 物体样本：可以使用小球或者其他具有较好的重复性和稳定性的物体作为实验样本。
确保物体质量相对较小，以减小空气阻力对实验结果的影响。
4. 其他辅助装置：如灯光设备等，用于提供实验环境并保证测量的准确性。
三、实验步骤进行自由落体实验时，可以按照如下步骤进行：1. 准备工作：确保实验装置安全可靠，调整好灯光设备以提供清晰的观测环境。
2. 确定起始点和终点：在导轨上固定起始点和终点。
3. 安装样本物体：将物体放置在起始点上，并确保物体初始静止。
4. 计时测量：在开始实验前先进行预热测量，即多次观测物体从起始点到终点所需的时间，并记录数据。
然后，再进行正式测量，计时物体从起始点到终点的时间，并记录数据。
5. 多次测量：为了提高实验的准确性，需要进行多次测量，取多次实验结果的平均值。
四、实验结果与结论通过对实验数据进行处理和分析，可以得出以下结论：1. 加速度等于重力加速度：通过多次测量得到的时间数据，可以计算出物体从起始点到终点的平均时间t。
物理实验报告总结
实验名称：自由落体运动实验目的：1. 验证自由落体运动是匀加速直线运动。
2. 测量重力加速度的值。
实验原理：自由落体运动是指物体仅在重力作用下，从静止开始下落的运动。
根据牛顿第二定律，物体所受的合外力等于其质量乘以加速度，即F=ma。
在自由落体运动中，物体所受的合外力即为重力，因此加速度a等于重力加速度g。
根据匀加速直线运动的公式，位移s与时间t的关系为s=1/2gt²。
实验器材：1. 刻度尺2. 秒表3. 小球4. 稳定平台实验步骤：1. 将小球放置在稳定平台上，确保小球与平台接触良好。
2. 使用刻度尺测量小球与平台的高度，记录为h。
3. 同时启动秒表和小球，记录小球落地时秒表的时间，记录为t。
4. 重复步骤2和3，进行多次实验，记录每次实验的高度和时间。
5. 根据实验数据，计算每次实验的重力加速度g。
实验数据：实验次数 | 高度h (m) | 时间t (s) | 重力加速度g (m/s²)-------------------------------------------1 | 0.5 | 0.8 | 6.252 | 0.5 | 0.82 | 6.233 | 0.5 | 0.81 | 6.274 | 0.5 | 0.79 | 6.305 | 0.5 | 0.80 | 6.26数据处理：1. 计算每次实验的平均重力加速度g_avg。
2. 计算所有实验的平均重力加速度g_total。
数据处理结果：实验次数 | 高度h (m) | 时间t (s) | 重力加速度g (m/s²) | 平均重力加速度g_avg (m/s²) | 所有实验的平均重力加速度g_total (m/s²)---------------------------------------------------------------------------------------------------1 | 0.5 | 0.8 | 6.25 | 6.25 | 6.252 | 0.5 | 0.82 | 6.23 | 6.23 | 6.253 | 0.5 | 0.81 | 6.27 | 6.27 | 6.254 | 0.5 | 0.79 | 6.30 | 6.30 | 6.255 | 0.5 | 0.80 | 6.26 | 6.26 | 6.25实验结果分析：根据实验数据，我们可以看到每次实验测得的重力加速度g都接近于6.25 m/s²。
实验报告自由落体
一、实验目的1. 理解自由落体运动的概念和规律。
2. 通过实验验证自由落体运动的规律。
3. 掌握自由落体实验的基本操作和数据处理方法。
二、实验原理自由落体运动是指物体仅在重力作用下，从静止开始下落的运动。
根据牛顿第二定律，物体所受的合力等于其质量与加速度的乘积。
在自由落体运动中，物体所受的合力为重力，即mg，其中m为物体的质量，g为重力加速度。
根据牛顿第二定律，物体的加速度a等于重力加速度g，即a=g。
在自由落体运动中，物体的速度v和位移s与时间t之间的关系可以表示为：v = gts = 1/2gt^2三、实验器材1. 自由落体装置（包括自由落体管、滑轮、细线、铁球等）2. 秒表3. 刻度尺4. 记录纸、笔四、实验步骤1. 检查自由落体装置是否完好，调整滑轮和细线，确保铁球能够顺利下落。
2. 将铁球放置在自由落体管的顶部，确保铁球与管口紧密贴合。
3. 启动秒表，当铁球开始下落时，立即按下秒表开始计时。
4. 当铁球通过预定距离时，停止计时，记录下落时间t。
5. 重复上述步骤多次，记录下落时间t。
6. 使用刻度尺测量铁球下落的高度h。
7. 计算铁球的平均下落时间t平均和平均下落高度h平均。
五、数据处理1. 计算铁球的平均下落时间t平均和平均下落高度h平均：t平均 = (t1 + t2 + t3 + ... + tn) / nh平均 = (h1 + h2 + h3 + ... + hn) / n其中，n为实验次数。
2. 计算铁球的平均速度v平均：v平均 = h平均 / t平均3. 计算铁球的加速度a：a = v平均 / t平均4. 比较实验测得的加速度a与理论值g的差距，分析误差来源。
六、实验结果与分析1. 实验测得的铁球平均下落时间t平均为1.5秒，平均下落高度h平均为11.25米。
2. 实验测得的铁球平均速度v平均为7.5米/秒。
3. 实验测得的铁球加速度a为5.0米/秒^2。
4. 实验测得的加速度a与理论值g的差距为0.5米/秒^2，误差来源可能包括空气阻力、实验器材误差等。
高二物理自由落体运动
陕西省兴平市华兴中学 刘航飞 713106
一、什么是自由落体运动 实验：牛顿管
二、
自由落体运动：
定义：物体只在重力作用下从静止开 始下落的运动，叫做自由落体运动。 条件：初速度为零 只受重力作用
三、
自由落体运动特点：
初速度为零的匀加速直线运动
四、自由落体加速度：也叫重力加速度 A.大小：g＝9.8m/s2 （近似取10m/s2）
结论：重的物体比轻的物体下落慢。
推翻亚里士多德的缪论。
物体下落的快慢与它 们所受的空气阻力大小有 关;如果排除了空气阻力， 轻重不同的物体下落快慢 应该是相同的。
即：在没有空气的空间， 物体的下落运动与物体的 轻重无关。
伽利略 （1564-1642）
研究方法：观察——实验（对比实验） ——理性思维。
小球仍保持匀变速直线运动的性质
谢
谢！
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睛似含着沧海月嘉颜有泪、那样清微而迷蒙的光。宝音当时脸上就热起来。“哦，”他代她回答，“看来不是你画的。”非常遗憾，“谁画的 这椒图？”宝音连什么叫椒图都听不懂。她把图纸掩住。闺阁的丹青不便叫外人议论。“蝶老板！”九龄玉铺老板殷勤招呼，“您要的碾好 了。”“呵，龙子椒图。”苏明远完美的侧面忽然插到嘉颜和那美人之间，说话间的气息都能吹动她脸颊的绒毛。距离就有这么近。可是他没 有看她，脸微微偏着，半对着画纸、半对着先前那美人。那美人儿“蝶老板”，宝音想，该便是名伶蝶宵华了，脸对着她这边，却不是看她， 而是看苏明远。她在他们的眉目之内、视线之外。“性好闭，不叫别人进自己巢穴的龙子呢！”苏明远还在叹息，“碗是敞开的，蹲着这个做 什么？”“正为天生已经没有盖子遮了，只好求神仙来遮蔽则个。”宝音福上心头，脱口道。两人便一起定睛看她，似才认识她，都是如此绝 色的男子，一个英武，一个妍媚。宝音至今想起，脸上仍发烫，遮掩着，说了表 病笃，她作主了那药方的事，算换了大夫了，是不是要再去回 一声老太太？嘉颜骇道：“老太太你是知道的，这几日本来就乏了。表 么，时不时就病重些轻些的，都是回了老太太的话，怕老太太累得身体 也不爽利了，岂不伤表 的孝心？等闲些，或者等表 病轻些，跟老太太说一声，也就是了。今晚却罢了罢！”也只有如此，宝音静了静，想表 远道投亲，小小年纪重病缠身，再加上为人木讷不讨喜，病重些、轻些，也不过是一个人躺在偏僻旧房间里，实实的可怜见，竟不如一个得宠 丫头。夜实在深了，她与嘉颜又把一些重要事项核了遍，料明天没什么差错了，去大太太面前交差。府里上下事务，名义上是交给大房媳妇掌 管，老太太不肯放权，说派丫头帮她，实际上还把大小事务抓在手里，大太太怎敢跟老太太过不去，凡嘉颜宝音报了的事项，只要别太离了谱 儿，无不允的，却又要端架子，横看竖问、哼唧了半天才允，临走忽问宝音：“后来乐韵找过你没有？”宝音一怔：“乐韵没有找过我们。” 又问，“敢是表 用药的事？婢子斗胆作主，着药房先煎备了。若凶险，须换大夫诊脉，还照从前的六 的例，太太看可好？”六 快病死时，生 死交关，什么年轻年老的大夫，都叫来诊了，隔是一定要隔着帘、腕上也必须隔着布，诊是叫人诊了，最后也没救回来，但总要尽个意思。从 前有姨娘病危时，也是如此这般的。宝音料大太太反对不得。大太太倒没说不好，却也没说好，只叫丫头：“取那果子来给两位姑娘吃着顽 儿。”给她们两包果子作人情，便送出来了。宝音出来气道：“谁贪她果子吃？早些放我们睡去是真的！都跟她似的？请完安就能回房歪着她 的去！我们可见
2025高考物理总复习自由落体运动和竖直上抛运动多过程问题
第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究
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►考向2 自由落体运动规律的综合应用
(多选)一熟透的苹果从O点自由下落，通过频闪照相得到一张 苹果自由下落过程中的局部照片，如图所示(照片中没拍到O点)。已知 频闪仪每隔时间T闪光一次，a、b间的实际距离为l，重力加速度为g， 忽略空气阻力，将苹果视为质点。下列说法正确的是( BC )
第一章
运动的描述 匀变速直线运动的研究
第3讲 自由落体运动和竖直上抛运动 多过程问题
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1．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) 运 动 性 质 ： 初 速 度 v0 ＝ 0 、 加 速 度 为 重 力 加 速 度 g 的 __匀__加__速__直__线___运动。 (3)基本规律 ①②速 位度 移与 与时 时间间的的关关系系式式：：vh＝＝____g__t__。__12_g_t2____。 ③速度与位移的关系式：v2＝_2_g_h__。
第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究
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1．物体从高处下落就是自由落体运动。( × ) 2．同一地点，轻重不同的物体的g值一样大。( √ ) 3．做自由落体运动的物体在1 s内速度增加约9.8 m/s。( √ ) 4．不计空气阻力，物体从某高度由静止下落，任意两个连续相等 的时间间隔T内的位移之差恒定。( √ ) 5．物体做竖直上抛运动，速度为负值时，位移也一定为负值。 (×)
第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究
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2．竖直上抛运动 (1)运动特点：加速度为g，上升阶段做__匀__减__速___运动，下降阶段做 __自__由__落__体___运动。
2025高考物理总复习自由落体运动和竖直上抛运动 多过程问题
考点一 自由落体运动
判断正误
1.重的物体总是比轻的物体下落得快。( × ) 2.同一地点，轻重不同的物体的g值一样大。( √ ) 3.自由落体加速度的方向垂直地面向下。( × ) 4.做自由落体运动的物体在1 s内速度增加约9.8 m/s。( √ )
5.不计空气阻力，物体从某高度由静止下落，任意两个连续相等的时间
考点一 自由落体运动
例3 从高度为125 m的塔顶先后自由释放a、b两球，自由释放这两个球 的时间差为1 s，g取10 m/s2，不计空气阻力，以下判断正确的是 A.b球下落高度为20 m时，a球的速度大小为20 m/s B.a球接触地面瞬间，b球离地高度为5 m
√C.在a球接触地面之前，两球速度差恒定
第一章
运动的描述 匀变速直线运动的研究
自由落体运动和竖直上
第
3 课
抛运动 多过程问题
时
目标 1.掌握自由落体运动和竖直上抛运动的特点，知道竖直上抛运动的对称性和多解性。 要求 2.能灵活处理多过程问题。
内
考点一 自由落体运动
容
索
考点二 竖直上抛运动
引
考点三 匀变速直线运动中的多过程问题
< 考点一 >
竖直上抛运动
考点二 竖直上抛运动
1.运动特点：初速度方向竖直向上，加速度为g，上升阶段做匀减速直线 运动，下降阶段做 自由落体 运动。 2.运动性质： 匀变速 直线运动。 3.基本规律 (1)速度与时间的关系式：_v_＝__v_0_－__g_t_。 (2)位移与时间的关系式：_x_＝__v_0_t－__12_g_t_2_。
考点二 竖直上抛运动
总结提升
2.竖直上抛运动的多解性：当物体经过抛出点上方某个位置时，可能处 于上升阶段，也可能处于下降阶段，造成多解，在解题时要注意这个 特性。
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高考物理复习资料：自由落体运动实验
【自由落体运动与重力加速度】
西方有句谚语：“对运动无知，也就对大自然无知。
”运动是万物的根本特性。
在这个问题上，自古以来，出现过种种不同的看法，形成了形形色色的自然观。
在16世纪以前，亚里士多德的运动理论居统治地位。
他把万物看成是由四种元素——土、水、空气及火组成，四种元素各有其自然位置，任何物体都有返回其自然位置而运动的性质。
他把运动分成自然运动和强迫运动：重物下落是自然运动，天上星辰围绕地心作圆周运动，也是自然运动;而要让物体作强迫运动，必需有推动者，即有施力者。
力一旦去除，运动即停止。
既然重物下落是物体的自然属性，物体越重，趋向自然位置的倾向性也就越大，所以下落速度也越大。
于是，从亚里士多德的教义出发，就必然得到物体下落速度与物体重量成正比的结论。
亚里士多德的理论基本上是错误的，但这一理论毕竟是从原始的直接经验引伸而来，有一定的合理成分，在历史上也起过进步作用，再加上被宗教利用，所以直到16世纪，仍被人们敬为圣贤之言，不可触犯。
正因为如此，批驳亚里士多德关于落体运动的错误理论，不仅是一个具体的运动学问题，也是涉及自然哲学的基础问题，是从亚里士多德的精神枷锁下解脱的一场思想革命的重
要组成部分。
伽利略在这场斗争中作出了非常重要的贡献。
关于落体问题的讨论在伽利略1589年当比萨大学教授之前已经广泛展开了，并且已有人作过实验，得到的结果其实是尽人皆知的生活经验。
问题在于，没有人敢于触犯亚里士多德的教义。
因为亚里士多德的理论指的是落体的自然运动，即没有媒质作用的自由落体运动，这是一种理想情况，在没有真空泵的16世纪谁都没有可能真正做这类实验。
仅在重力作用下，物体由静止开始竖直下落的运动称为自由落体运动。
由于受空气阻力的影响，自然界中的落体都不是严格意义上的自由落体。
只有在高度抽真空的试管内才可观察到真正的自由落体运动——一切物体(如铁球与鸡毛)以同样的加速度运动。
这个加速度称为重力加速度。
重力加速度g是物理学中的一个重要参量。
地球上各个地区的重力加速度，随地球纬度和海拔高度的变化而变化。
一般说来，在赤道附近g的数值最小，纬度越高，越靠近南北两极，则g的数值越大。
在地球表面附近g的最大值与最小值相差仅约1/300。
准确测定重力加速度g，在理论、生产和科研方面都有着重要的意义。
而研究g的分布情形对地球物理学这一领域尤为重要。
利用专门仪器，仔细测绘小地区内重力加速度的分布情况，还可对地下资源进行勘查。
对于测量当地的重力加速度，可采用自由落体运动方案。
【方案设计】
1.根据牛顿运动定律，仅受重力作用的初速为零的“自由”落体，如果它运动的路程不很大，则其运动方程可用下式表示：(1)其中s是该自由落体运动的路程，t是通过这段路程所用的时间。
不难设想，若s取一系列数值，只需通过实验分别测出对应的时间t，即不难验证上述方程。
然而在实际测量时，很难测定该自由落体开始运动的时刻，因此这种设想难以实现。
如果在该自由落体从静止开始运动通过一段路程而达到A
点的时刻开始计时，测出它继续自由下落通过一段路程s所用的时间t，根据公式(1)可得：
(2)这就是初速不为零的自由落体运动方程。
其中是该自由落体通过A点时的速度。
式(2)可写作如下形式：
(3)显然y(t)是一个一元线性函数。
若s取一系列给定值，同样通过实验分别测出对应的t值，然后作y-t实验曲线即可验证上述方程，这一设想不难实现。
2.利用双光电门计时方式测量g
如果用一个光电门测量有两个困难：一是h不容易测量准确;二是电磁铁有剩磁，t不易测量准确。
这两点都会给实验带来一定的测量误差。
为了解决这个问题采用双光电门计时方式，可以有效的减小实验误差。
小球在竖直方向从0点开始自由下落，设它到达A点的速度为V1，从A点起，经过时间t1后小球到达B点。
令A、B两点间的距离为h1，则
(4)若保持上述条件不变，从A点起，经过时间t2后，小球到达B’点，令A、B’两点间的距离为h2，则
(5)由(4)和(5)可以得出
(6)利用上述方法测量，将原来难于精确测定的距离h1和h2转化为测量其差值，即(h2-h1),该值等于第二个光电门在两次实验中的上下移动距离，可由第二个光电门在移动前后标尺上的两次读数求得。
而且解决了剩磁所引起的时间测量困难。
测量结果比应用一个光电门要精确的多。
本实验对小球下落运动的研究，仅限于低速情形，因此，空气阻力可以忽略，可视其为自由落体运动。
【仪器描述】
自由落体实验仪器装置主要由自由落体装置和计时器两大部分组成。
自由落体装置则由支柱、电磁铁、光电门和捕球器构成(图1)。
其主体是一个有刻度尺的立柱，其底座上有调节螺丝可用来调竖直。
立柱上端有一电磁铁，可用来吸住小钢球。
电磁铁断电后，小钢球即自由下落落入捕球器内。
立柱上装有两对可沿立柱上下移动的光电门。
本实验用的光电门由一个小的红外发光二极管和一个红外接收二极管组成，并与计时器相接。
外发光二极管对准红外接收二极管，二极管前面有一个小孔可以减小红外光束的横截面。
球通过第一个光电门时产生的光电信号触发计时器开始计时，通过第二个光电门时使之终止计时，因此，计时器显示的结果是两次
遮光之间的时间，亦即小球通过两光电门之间的时间。
本实验计时器采用“数字存储毫秒计”，的核心是一个单片机，用八个数码管显示有关结果。
计时单位为“秒”，用科学计数法表示数值。
【实验目的】
1证自由落体运动方程;
2定当地重力加速度。
【实验内容】
1.先用铅垂线目测将支柱调竖直。
计时计数仪“转换”选单位“ms”，“功能”选“S2计时2”记录通过两个光电门的时间间隔，适当拉开两光电门的距离(如相隔50cm)，确保降落的钢球能通过两光电门。
2.固定第一光电门于xA处(如置于支柱上30cm处)，使第2光电门位于xB，与第一光电门相隔约s=xB-xA=40cm(如置于70cm处)，记录小钢球通过两光电门的时间间隔，重复测5次。
3.第一光电门保持不动，向下移动第二光电门约10cm，重复测5次;继续向下移动第2光电门，测6-8组不同距离的值。
【注意事项】
1.计时计数仪上，“电磁铁”指示灯亮可吸住小钢球，按一次指示灯灭小球开始降落;有数据时按“功能”清零。
2.测量时一定要保证支架稳定不晃动。
【数据记录与结果】
1.实验数据记录
第一光电门位置xA=_________________
2.数据处理
计算各组y=s/t的平均值和t的平均值，作图像。
看各测值点在本实验的测量误差范围内是否分布在一直线上，用两点式求出该直线的斜率并确定g值。
将该实验曲线向左延长找出与y轴交点的坐标确定v0。
【思考题】
1估算小球从1m高处下落至地面时，受到的空气阻力，并与重力数值比较。
2如果用体积相同而质量不同的小木球来代替小铁球，试问实验所得到的g值是否不同?您将怎样通过实验来证实您的答案呢?
3试分析本次实验产生误差的主要原因，并讨论如何减小重力加速度g的测量误差。
【深度思考】
1设计只用一个光电门去完成这些方案。
2如果自由落体装置上没有水平仪，你用什么方法较准确的调节支架铅直?
3用测g时，A和B的位置怎样比较合适?改变A、B的位置进行实验，并对结果进行讨论。