(原创学案 高中物理 必修一 科教版 人教版 适用)第7节 对自由落体运动的研究

第一篇：(原创学案 高中物理 必修一 科教版 人教版 适用)第7节 对自由落体运动的研究

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第一章 运动的描述

第7节 对自由落体运动的研究（第2课时）

●●●目标导航●●●

1.认识自由落体运动，知道影响物体下落快慢的因素，理解自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。

2.知道什么是自由落体的加速度，知道它的方向，了解在地球上的不同地方，重力加速度大小不同；并会测量自由落体的加速度

3.掌握如何从匀变速直线运动的规律推出自由落体运动规律，并能够运用自由落体规律解决实际问题。

◆◆◆课前预习◆◆◆

〖自主学习〗 1.自由落体运动

（1）物体只在____________作用下，从____________开始下落的运动，叫做自由落体运动.（2）自由落体运动是____________运动.（3）在有空气的空间，如果____________的作用比较小，可以忽略，物体的下落可以____________自由落体运动.2.自由落体加速度

（1）在同一地点，一切物体自由下落的加速度都____________，这个加速度叫做____________，也叫做____________，其方向____________.（2）地球上越靠近赤道的地方重力加速度越____________，越靠近两极的地方，重力加速度越____________，一般计算中，g=____________或g=____________.3.自由落体运动的规律

（1）速度时间关系式：____________.（2）位移时间关系式：____________.（3）位移速度关系式：____________.〖问题发现〗

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〖典例2〗从离地面500 m处自由落下一个小球，取g=10 m/s2，求：（1）落到地面经过多长时间.（2）开始下落后第1 s内的位移和最后1 s内的位移.（3）下落时间为总时间一半时的位移.【归纳反思】

〖探究3〗自由落体加速度

地球上不同的地方重力加速度不同，它是如何分布的？

〖典例3〗（1）下列说法不正确的是（）

A．g是标题，有大小无方向。

B．地面不同地方g不同，但相差不大。

C．在同一地点，一切物体的自由落体加速度一样。D．在地面同一地方，高度越高，g越小。

（2）、AB两物体质量之比是1：2，体积之比是4：1，同时从同一高度自由落下，求下落的时间之比，下落过程中加速度之比。

【归纳反思】

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第7节 对自由落体运动的研究（第2课时）

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评价

■■■课时作业■■■

1.下面关于自由落体运动的说法中正确的是（）A.自由落体运动就是初速度为零的运动 B.自由落体运动就是加速度为g的运动

C.自由落体运动是初速度为零、加速度为g的运动 D.自由落体运动就是速度与时间成正比的运动

2.在忽略空气阻力的情况下，让一轻一重的两块石块从同一高度同时自由下落，则关于两块石块的运动情况，下列说法正确的是（）

A.重的石块落得快，先着地 B.轻的石块落得快，先着地

C.在着地前的任一时刻，两块石块具有相同的速度、相同的位移、相同的加速度 D.两块石块在下落时间段内的平均速度相等 3.一个物体从高h处自由落下，运动时间达到落地时间的一半时，下落的高度为（）

A.h 2

B.1h 4

C.1h 8

D.1h 124.从某一高度相隔1 s先后释放两个相同的小球甲和乙，不计空气阻力，它们在空中下落的过程中（）

A.两球距离始终保持不变，两球速度差保持不变 B.两球距离越来越大，速度之差也越来越大 C.两球距离越来越大，速度之差保持不变 D.两球距离越来越小，速度之差越来越小

5.某人从楼顶由静止释放一颗石子，如果忽略空气对石子的阻力，利用下面的哪些已知量可以测算这栋楼房的高度H（重力加速度g已知）（）

A.石子落地时的速度

B.石子下落的时间 C.石子下落最初1 s内的速度

D.石子下落最后1 s内的位移

6.自由下落的物体，自起点开始依次下落三段相等位移所用时间的比是（）A.1∶3∶5

B.1∶4∶9 C.1∶2∶3

D.1∶（2－1）∶（3－2）

7.一条铁链长5 m，铁链上端悬挂在某一点，放开后让它自由落下，铁链经过悬点正下方25 m处某一点所用的时间是____________.（g取10 m/s2）

第二篇：第5节体自由落体运动教学案

第5节自由落体运动教学案

学习目标:

1.理解什么是自由落体运动，知道它是初速为零的匀加速直线运动。2.知道自由落体运动的产生条件、特点。

3.知道什么是自由落体加速度，知道它的方向，知道在地球上的不同地方，重力加速度大小不同。

4.掌握自由落体运动的规律。

学习重点: 自由落体运动的规律及应用。

学习难点：由落体运动的规律及应用 教学过程

一、自由落体运动 1．定义： 2．特点：

3．性质：初速为零的匀加速直线运动。4．自由落体运动的规律：

①速度公式：vtgt ②位移公式：s12gt

22③速度位移关系：vt2gs

④平均速度公式：v

2vt2

⑤△s=gT

二、重力加速度：同一地点，任何物体的自由落体加速度相同，跟物体的轻重无关。

重力加速度的方向始终竖直向下，大小跟高度和纬度有关。地面附近通常取g=9.8m/s2，粗略计算时，可取10 m/s2。

例题讲解

【例一】从离地500m的空中自由落下一个小球，不计空气阻力，取g=10m／s2，求：

①经过多少时间落到地面；

②从开始落下的时刻起，在第1s内的位移、最后1s内的位移；

③落下一半时间的位移．

【例二】甲、乙两球从同一高度处相隔 1秒先后自由下落，则在下落过程中（）

A．两球速度差始终不变

B．两球速度差越来越大 C．两球距离始终不变

D．两球距离越来越大

【例三】一个小球从塔顶自由下落，最后1s内落下的距离是塔高的16／25，求塔

高。(取g=10m／s2)

【例四】 一物体从某一高度自由下落，经过一高度为2m的窗户用时间0.4s，g取10 m/s2。则物体开始下落时的位置距窗户上沿的高度是多少？

【例五】如图所示，一个吊在房顶长为1m的铁链，在距离悬点 O正下方21m处有一点A。今将悬点剪断，铁链作自由落体运动，铁链(本身)完全通过A点需多长时间?(g=lOm／s2)

第三篇：高中物理 伽利略对自由落体运动的研究教案（定稿）

主题： 2.6 伽利略对自由落体运动的研究 编辑：

【目标要求】

了解落体运动研究的史实，了解逻辑推理的特色，理解任何猜想和假说都须要有实验验证的重要性。【巩固教材－稳扎稳打】

1．关于自由落体运动，下列说法正确的是

（）A．某段时间的平均速度等于这段时间初速度与末速度和的一半 B．某段位移的平均速度等于这段时间初速度与末速度和的一半 C．在任何相等时间内速度变化相同 D．在任何相等时间内位移变化相同

2．自由落体运动在任何两个相邻的1s内，位移的增量为

（）A．1m

B．5m

C．10m

D．不能确定

3．甲物体的重量比乙物体大5倍，甲从H高处自由落下，乙从2H高处与甲物体同时自由落下，在它们落地之前，下列说法中不正确的是

（）A．两物体下落过程中，在同一时刻甲的速度比乙的速度大 B．下落1s末，它们的速度相同

C．各自下落1m时，它们的速度相同

D．下落过程中甲的加速度比乙的加速度大 4．一物体从H高处自由下落，经ts落地，则当它下落A．

t时，离地高度是

（）2H

23H

4B．

H 4D．C．

3H 2【重难突破—重拳出击】

1．长为5m的竖直杆下端距离一竖直隧道口为5m，若这个隧道长也为5m，让这根杆自由下落，它通过隧道的时间为

（）A．3s

B．(31)s

C．(31)s

D．(21)s

2．图2-14将小球竖直向上抛出后，能正确表示其速率v随时间t的变化关系图线是

()

图2-14 3．甲、乙两物体所受重力之比为1：2，甲、乙两物体所在的位置高度之比为2：1，它们都做自由落体运动，则下列说法中正确的是

（）A．落地的速度之比是2：1

B．落地时的速度之比是1：1 C．下落过程中的加速度之比是1：2

D．下落过程中加速度之比是1：1 4．如图2—15小球自由下落过程的相片，每两次闪光时间间隔为

1s,A、b、c、d是四个30相邻位置。由此实验结果可得知，重力加速度的数值是()2图2—15 A.9.86m/sB．9.78m/s 2 2C.9.70m/s D．9.92 m/s

5．石块A自塔顶自由落下s1时，石块B自离塔顶s2处自由落下，两石块同时落地．则塔高为

()A．s1+s2；

(s1s2)2B．

4s1(s1s2)2D．

s1s2s1C．

4(s1s2)

6．如图2-16所示，可以表示两个做自由落体运动的物体同时落地的速度－时间图象的是（t0表示落地时间）

（）

图2-16 2.6 伽利略对自由落体运动的研究

【巩固教材－稳扎稳打】1.AC

2.C

3.AD

4.B

【重难突破—重拳出击】 1.B

2.D

3.D 4.A 5.B 6．D

第四篇：高中物理第二章匀变速直线运动的研究2.6伽利略对自由落体运动的研究竖直上抛运动学案新人教版必修

2.6伽利略对自由落体运动的研究 竖直上抛运动

【学习目标】

1.了解伽利略对自由落体运动的研究思路和方法； 2.能够合理设计实验，并将实验数据用图线法处理。3.学会解决竖直上抛运动问题 【创设问题情景】

1、历史的错误：关于下落物体快慢

阅读教材第一段，提出问题：为什么会有错误的认识呢？

2、伽利略的逻辑推理

阅读教材第三、四段，提出问题：伽利略是怎样论证亚里士多德观点是错误的？

3、猜想与假说

阅读教材“猜想与假说”部分，提出问题：伽利略在研究落体运动过程中遇到了哪些困难？面对这些困难，伽利略是怎样做的？他作出了大胆的科学猜想，猜想的内容是什么？

科学的猜想，或者叫假说，这是对事物认识的模型，是对事物认识的基础，是建立概念描述规律的前提。

4、实验验证

伽利略在实验过程中遇到了怎样的困难，他又是怎样克服的？为什么说，伽利略把他的结论外推到90°需要很大勇气？

实验验证是检验理论正确与否的唯一标准。任何结论和猜想都必须经过实验验证，否则不成理论。猜想或假说只有通过验证才会成为理论。所谓实验验证就是任何人，在理论条件下去操作都能到得实验结果，它具有任意性，但不是无条件的，实验是在一定条件下的验证，而与实际有区别。

5、科学的方法

物理学的研究很注重方法，物理学习也要注意方法，所谓科学方法包括以下几点： 对现象一般观察一提出猜想－运用逻辑推理一实验对推理验证一对猜想进行修证（补充）－推广应用。【学习任务】

一、伽利略的科学方法。

①问题的提出。

②提出假设，逻辑推理。

③利用数学和逻辑进行推理，然后实验验证。

④对假说进行修正和推广。

二、根据前面学过的知识完成竖直上抛运动相关问题：

1、定义：

2、运动性质：初速度为v0，加速度为 －g的 运动。

3、处理方法：

⑴ 将竖直上抛运动全过程分为上升和下降两个阶段来处理。

上升阶段为初速度为v0，加速度为 －g的 运动，下降阶段为。要注意两个阶段运动的对称性。

⑵ 将竖直上抛运动全过程视为 的运动

2v0hm2g4、两个推论： ①上升的最大高度

tmv0g

②上升最大高度所需的时间

5、特殊规律：由于下落过程是上升过程的逆过程，所以物体在通过同一段高度位置时，上升速度与下落速度大小，物体在通过同一段高度过程中，上升时间与下落时间。【补充学习材料】

1、竖直上抛一物体，初速度为30m/s，求：上升的最大高度；上升段时间，物体在2s末、4s末、6s末的高度及速度。（g=10m/s2）

2、某人站在高层楼房的阳台外用20m/s的速度竖直向上抛出一个石块,则石块运动到离抛出点15m处所经历的时间是多少?(不计空气阻力,取g=10m/s)

3、A球由塔顶自由落下,当落下am时,B球自距塔顶bm处开始自由落下,两球恰好同时落地,求塔高。

4．伽利略对自由落体运动的研究，是科学实验和逻辑思维的完美结合，如图2－

5、6－2所示，可大致表示其实验和思维的过程，对这一过程的分析，下列说法正确的是()

图2－

5、6－2 A．其中的甲图是实验现象，丁图是经过合理的外推得到的结论 B．其中的丁图是实验现象，甲图是经过合理的外推得到的结论 C．运用甲图的实验，可“冲淡”重力的作用，使实验现象更明显 D．运用丁图的实验，可“放大”重力的作用，使实验现象更明显

5、关于竖直上抛运动，下列说法正确的是（）

A 上升过程是减速过程，加速度越来越小；下降过程是加速运动，加速度越来越大 B 上升时加速度小于下降时加速度 C 在最高点速度为零，加速度也为零

D 无论在上升过程、下落过程、最高点，物体的加速度都为g

6、将物体竖直向上抛出后，在下图中能正确表示其速率v随时间t的变化关系的图线是（）

7、物体做竖直上抛运动后又落回原出发点的过程中，下列说法正确的是（）A、上升过程中，加速度方向向上，速度方向向上 B、下落过程中，加速度方向向下，速度方向向下 C、在最高点，加速度大小为零，速度大小为零 D、到最高点后，加速度方向不变，速度方向改变

8、从高处释放一粒小石子,经过0.5s,从同一地点再释放一粒小石子,在两石子落地前,它们之间的距离()A.保持不变 B.不断减小

C.不断增大 D.根据两石子的质量的大小来决定

9、某同学身高1.8m,在运动会上他参加跳高比赛,起跳后身体横着越过了1.8m高度的横杆.据此可估算出他起跳时竖直向上的速度大约为(g取10m/s)()A.2m/s B.4m/s C.6m/s D.8m/s

10、以初速度40m/s竖直上抛一物体，经过多长时间它恰好位于抛出点上方60m处（不计空气阻力，g取10m/s）？

11、一个物体从H高处自由落下，经过最后196m所用的时间是4s，求物体下落H高度所用的总时间T和高度H是多少？取g=9.8m／s，空气阻力不计．

12、气球下挂一重物，以v0=10m／s匀速上升，当到达离地高h=175m处时，悬挂重物的绳子突然断裂，那么重物经多少时间落到地面？落地的速度多大？空气阻力不计，取g=10m／s．

2213、一根矩形杆的长1.45m,从某一高处作自由落体运动,在下落过程中矩形杆通过一个2m高的窗口用时0.3s.则矩形杆的下端的初始位置到窗台的高度差为多少?(g取10m/s,窗口到地面的高度大于矩形杆的长)

14．气球以10m／s的速度匀速上升，在离地面75m高处从气球上掉落一个物体，结果气球便以加速度α=0.1m／s向上做匀加速直线运动，不计物体在下落过程中受到的空气阻力，问物体落到地面时气球离地的高度为多少?g=10m／s．

第五篇：高中物理必修1第二章第5节自由落体运动+教学设计

2.5自由落体运动 教学设计

石门一中

杨四九

一、教材分析

落体运动是一种常见的运动，自古以来许多人都研究过，伽利略对自由落体运动的研究意义巨大。为便于学生接受，教材的表达分为两节。本节通过演示和实验探究，分析得出自由落体运动的规律，明确重力加速度的意义，使学生对自由落体运动规律有具体、深入的认识。下一节介绍落体运动的研究历史，主要是介绍伽利略对自由落体运动的研究过程和他的科学思维方法，使学生对自由落体运动的认识上升到更高的层次。

二、教学目标 【知识目标】

1．知道物体作自由落体运动的条件

2．通过实验探究自由落体运动加速度的大小，建立重力加速度的概念，知道重力加速度的方向、在地球上的不同地方重力加速度的大小不同、通常情况下g取9.8 m/s2 3.知道自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。

4．掌握如何从匀变速直线运动的规律推出自由落体运动规律，并能够运用自由落体规律解决实际问题 【过程与方法】

1、培养学生利用物理语言归纳总结规律的能力

2、引导学生养成进行简单物理研究习惯、根据现象进行合理假设与猜想的探究方法

3、通过学生实验，探索自由落体运动的加速度及其运动性质，培养其探索精神。引导学生学会分析数据，归纳总结自由落体的加速度g随纬度变化的规律 【情感目标】

1、通过实验培养学生独立思考能力，激发学生的探索与创新意识

2、培养学生的逻辑推理能力

3、培养学生实事求是的科学态度，从实际问题中分析规律

4、培养学生的团结合作精神和协作意识，敢于提出与别人不同的见解

三、教学重点：

1、理解自由落体运动及其遵从的条件

2、掌握自由落体运动的规律，并能运用其解决实际问题

四、教学难点：

1、理解并运用自由落体运动的条件及规律解决实际问题

2、照相机曝光时间的估算

五、教学方法：

1、以物理史实，导入目标――实践体验，分析讨论――总结归纳，得出结论。

2、通过实例分析，强化训练，使学生学会自由落体运动的规律分析并能解决问题。

六、教学用具：

多媒体，牛顿管，抽气机，金属片，纸片，天平，打点计时器，纸带，铁架台，重物（几个质量不同的重物），刻度尺

七、教学设计

一、导入新课

师：落体运动是自然界中一种常见的运动，如苹果掉下，雨滴下落，甚至羽毛飘落，都是落体运动。

它们下落的快慢相同吗？ 演示实验：让一个面积相同的纸片与铁片从同一高度同时释放，然后将纸片捏成团，再同时同高释放纸团和铁片，学生观察实验现象，并比较两次纸团下落的快慢不同

师：纸片捏成团，质量并没有变化，仍然比铁片轻，可见轻的物体也可以比重的物体下落的快，那么导致纸片和纸团下落快慢变化的根源在儿呢？

学生：这是可能是因为空气的阻力的影响。把纸片揉成团，面积变小，所受空气的阻力要比纸片所受空气的阻力小得多。

师：如果真的把质量、形状不同的物体放在真空中，没有空气阻力，从同一高度释放，和伽利略的结论一样吗？

演示：把事先抽成真空（空气相当稀薄）的牛顿管拿出来，让牛顿管中的铁片、羽毛从静止一起下落。老师：可见空气阻力对落体运动的快慢造成影响，阻力影响较大时的落体运动情况比较复杂，我们今天主要学习自由落体运动。

让学生思考、讨论。明确：空气阻力使下落物体的运动表现的很复杂，科学的第一步是先忽略空气阻力，研究物体不受空气阻力的运动。在这样的学习中，学生不仅可以提高观察与推理的能力，而且会逐渐形成观察与思考的习惯。板书：自由落体运动：

一、定义：物体只在重力的作用下从静止开始下落的运动。师：你能说出自由落体运动中，“自由”的含义吗？

学生：①自由释放，初速度为0，②下落中不受空气阻力，或阻力影响可以被忽略。

师：铁球和羽毛静止释放后的落体运动中都受到空气阻力，哪个可以近似认为作自由落体运动呢？

师：我们已经学过匀速直线运动和变速直线运动，自由落体运动可能是个怎样的运动？ 师：先前我们研究运动速度变化有很多实验仪器和实验方法，哪些方法可以让我们借鉴？ 学生：打点计时器，频闪照片、光电门、„„ 让每两位同学共用一套打点计时器打一条纸带，要求学生选择不同方法研究自由落体运动中的速度变化，并投影学生的数据处理结果。让学生做教材的重物自由下落的实验、并分析纸带的实验数椐。使学生在实践中有成就感并培养了探索精神。

突出作V-t图像的方法，根据情况可以使用计算机出V-t图 投影学生的数据处理，使结果得到共享与评价。板书：

二、性质：自由落体运动是一个初速度为0的匀加速直线运动 同学们请阅读教材中的表格，能得到什么知识？ 板书：

三、自由落体运动的加速度

同一地点一切物体自由下落的加速度都相同，这个加速度叫重力加速度，用g表示

总结：地球上不同的纬度、g值不同。其方向为竖直向下。通常的计算，g值取9.8m/s2，粗略计算：g=10m/s2 老师：g值的变化规律可能与什么有关系，请同学们课后查一些资料、思考一下。

四、规律

因为自由落体运动是初速度为零，加速度为g的匀加速直线运动，请同学们根椐匀速直线运动的规律推导出其速度公式，位移公式。vtgt学生推导得出： 12 hgt

2五、应用：反应时间的测量

这个小游戏能测出人的反应时间。人从发现情况到采取相应行动经过的时间叫反应时间。学以至用，可以让学生感到知识的力量，培养作为人类的自豪感，同时培养了学生的沟通合作能力，并激发出学生用一种探索与研究的眼光去分析实验问题的意识。

老师：我们师生配合做一个小游戏。学生分组作实验，测定反应时间。

1、读一读：阅读课本的“做一做”，弄清楚实验原理、器材、步骤、数据的采集和处理、结论。

2、做一做：两人一组，测定各自的反应时间

3、想一想：如何制成一把直接测量反应时间的“尺子”。

4、研究性小课题：跟踪检测自己的反应时间，检测不同人群（性别、年龄、职业等）的反应时间，研究反应时间跟哪些因素有关？ 课堂总结、点评: 这节课我们学习了对自由落体运动概念和规律的认识及理解。自由落体运动是物体从静止开始的只受重力作用的匀加速直线运动，加速度为g，学好本节可更好地认识匀变速直线运动的规律和特点，是对上节内容的有益补充。要突破此重点内容，一定要把握住一点，即自由落体运动只是匀变速直线运动的一个特例v0=0，a=g。我们在以前章节中所掌握的所有匀变速直线运动的规律及推论，在自由落体运动中均可使用。在使用时要注意自由落体运动的特点，判断是自由落体运动之后方可代入计算。教后反思:本节课根椐《物理课程标准》，努力实现三维目标，为学生终身发展奠定基础；在内容铺垫上注重全体学生的基础、兴趣。在组织教学上，尽力促进学生自主学习，让学生积极参加与，乐与探究、勇于实验、勤于思考。通过多样化的教学方法，培养学生科学探究的能力，使其逐步形成科学的态度与精神。在评价中通过利用其激励与论断功能，帮助学生认识自己、建立自信并提升自我教学实践能力。

本节授课以后感到时间比较紧，学生的实验动手能力还有待提高。

（四）实例探究

☆自由落体运动基本概念的应用

本节的易错点是对于空间下落的物体是不是自由落体运动判断时易错。在判断时，如题目直接给出物体由静止开始自由下落或忽略空气阻力等提示语时，可将下落的物体看成自由落体运动。对于有空气阻力的问题，若空气阻力远远小于重力，可近似看作自由落体运动。若只是空气阻力很小，则不能认为物体就一定做自由落体运动，因为虽然空气阻力很小，但可能空气阻力与重力大小差不多，故不是自由落体运动。

在空间下落的物体不一定都是自由落体运动。如：物体以 2m/s的初速度竖直下落就不是自由落体运动。由于v0≠0，不符合定义，但此运动可看为匀变速直线运动来处理。本节易忽略之处即在于做题时易忽略自由落体运动的第一个特点。v0=0，从而将上述运动当作为自由落体解决，得出错误的结论。

［例1］甲物体的重力比乙物体的重力大5倍，甲从H m高处自由落下，乙从2H m高处同时自由落下．以下几种说法中正确的是（）A．两物体下落过程中，同一时刻甲的速率比乙大 B．下落l s末，它们的速度相等 C．各自下落l m它们的速度相等 D．下落过程中甲的加速度比乙大

解：物体在下落过程中，因是自由下落，只受重力影响，加速度都为g，与质量无关，D选项错误。又由v=gt，知A选项错B选项正确。又由公式v2=2gh可知C选项正确，故答案应选B、C。

点拨：本题中最易出现的错误是误认为质量大的物体加速度大，而质量小的物体加速度小，以致于错选为A、D两个答案。其主要原因是没有弄清楚“自由下落’即为物体做自由落体运动。

☆自由落体规律的应用

［例2］ 从离地面500 m的空中自由落下一个小球，取g=10m/s2，求小球：

（1）经过多长时间落到地面？

（2）自开始下落计时，在第1 s内的位移、最后l s内的位移。

（3）下落时间为总时间的一半时的位移。

分析：由h=500m和自由落体加速度，根据位移公式可直接算出落地时间，根据运动时间，可算出第1 s内位移和落下一半时间的位移。最后1 s内的位移是下落总位移和前（n-l）s下落位移之差。解：（1）由h12gt，得落地时间 2 t2h250010 s g1012gt15m 212gt9405m 2（2）第l s内的位移： h1因为从开始运动起前9 s内的位移为 h9所以最后1 s内的位移为

h10hh950040595m（3）落下一半时间即t=5s,其位移为 h1012gt125m 2