Sachverhalt: A. Die seit Jahren an einem chronischen lumbospondylogenen Schmerzsyndrom leidende A._ (Jahrgang 1964) bezog ab 1. März 2000 eine halbe Invalidenrente sowie eine Kinderrente für den 1985 geborenen Sohn (Verfügung der IV-Stelle Luzern vom 4. Oktober 2000). Ein Gesuch um Erhöhung der Invalidenrente lehnte die IV-Stelle ab (Verfügung vom 16. Juni 2004 und Einspracheentscheid vom 17. Oktober 2006). Am 9. Juni 2007 gebar die Versicherte eine Tochter. Die IV-Stelle leitete ein Revisionsverfahren ein und kam unter anderem aufgrund einer Haushaltabklärung an Ort und Stelle vom 20. November 2007 zum Schluss, dass die Versicherte ohne Gesundheitsschaden anstelle der bislang angenommenen vollzeitlichen künftig einer hälftigen Erwerbstätigkeit nachgehen würde. Gestützt darauf ermittelte sie einen neu nach der gemischten Methode zu bestimmenden Invaliditätsgrad von 12 %, verneinte mit Beginn ab 1. Juli 2007 einen Rentenanspruch (Verfügung vom 29. Februar 2008) und forderte die für die Monate Juli und August 2007 ausgerichteten Rentenleistungen - unter teilweiser Verrechnung mit IV-Rentennachzahlungen an den Ehemann - wegen Meldepflichtverletzung zurück (Verfügung vom 28. März 2008). B. Die gegen die Verfügungen vom 29. Februar und 28. März 2008 eingereichte Beschwerde wies das Verwaltungsgericht des Kantons Luzern ab (Entscheid vom 18. Mai 2009). C. Mit Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten lässt A._ beantragen, der vorinstanzliche Entscheid sei aufzuheben; eventualiter sei festzustellen, dass keine Meldepflichtverletzung vorliege und damit keine Rückforderung gerechtfertigt sei; der Beschwerde sei aufschiebende Wirkung zu erteilen, soweit damit allenfalls ungerechtfertigt bezogene Rentenleistungen zurückgefordert würden. Ferner wird um unentgeltliche Rechtspflege ersucht. Die IV-Stelle Luzern schliesst unter Zustellung der "Original-Akten" auf Abweisung der Beschwerde. Das Bundesamt für Sozialversicherungen verzichtet auf eine Vernehmlassung. 