人教版 2019 · 必修第一册 / 2.4
自由落体运动
忽略空气阻力时，轻球和重球谁先落地？
第 2 章 · 匀变速直线运动的研究第 4 节 · 教材 p.47
改变两球质量，观察它们是否同时落地；再改变高度或 g。
自由落体 / 忽略空气阻力向下为正
同地点、同初态时，两球的运动相同。质量改变重力大小，不改变 g。球体大小为示意；不计算碰撞和反弹。
时间2.0 s
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已下落0.00 m
瞬时速度（向下）0.00 m/s
球 A / B 重力9.80 / 29.40 N
x–tx / m
切线斜率 = v = 0.00 m/s
v–tv / (m·s⁻¹)
有向面积 = Δx = 0.00 m
a–ta / (m·s⁻²)
正负号表示加速度方向
把现象，连回知识
2.4核心概念
- 自由落体条件
- 物体从静止释放，仅受重力。空气阻力可忽略时可近似采用这一模型。
- 重力加速度
- 同一地点、同一高度附近，各物体自由落体加速度相同。g 的方向竖直向下，近地面常取 9.8 m/s² 或题目给定值。
- 研究方法
- 理想化与实验检验相结合。利用斜面减缓过程，是研究快速下落的一种方法。
公式与适用条件
v = gt；h下落 = ½gt²；v² = 2gh下落
从静止释放，取竖直向下为正，g 恒定，只计算触地之前。
t落地 = √(2H / g)
释放高度 H > 0，不计空气阻力和地面碰撞过程。
容易混淆
- 竖直下落不一定是自由落体，初速度非零或阻力明显时不符合这里的条件。
- 质量不影响理想自由落体加速度，但会影响重力大小。
估测 g
- 测量释放高度和下落时间，注明起止位置。
- 重复测量，控制释放初速度与计时误差。
- 由 g = 2H/t² 估算，讨论空气阻力与计时延迟。
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