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自由落体运动自由落体运动一、问题提出二、自由落体运动三、重力加速度四、自由落体运动的公式上一页下一页目录退出二千多年前,古希腊哲学家亚里士多德提出:轻重不同的物体下落时,重的物体下落得快,轻的物体下落得慢。这个观点是否正确呢? 演示 1 在同一高度同时释放一支粉笔头(或一枚硬币)和一张纸片,请观察物体是否同时落地。演示 2 把纸片揉成纸团,重复以上实验,请观察物体是否同时落地。为什么有时重的物体下落得快,有时轻重不同的物体下落得快慢几乎一样? 一、问题提出上一页下一页退出目录结论: 轻重不同的物体下落得快慢不同,主要是由于空气阻力不同造成的。钱毛管实验把硬币和羽毛放在一个玻璃管的底部,将其倒竖起来,我们会看到什么? 若抽去管里的空气,然后在把它倒竖起来,我们又将看到什么? 上一页下一页退出目录阿波罗登月实验 1971 年, 阿波罗飞船登上无大气的月球后,宇航员特地做了使羽毛和重锤从同一高度同时释放的实验,无数观众从荧屏上看到,它们并排下落,同时落到月球表面。上一页下一页退出目录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。 1. 定义 2. 运动性质二、自由落体运动如果空气阻力对物体影响很小,可忽略不计,那么,物体在空气中从静止开始下落的运动就可以看作是自由落体运动。对自由下落的小球的闪光照片进行研究,发现自由落体运动是初速度为零的加速直线运动。上一页下一页退出目录三、重力加速度在同一地点,一切物体在做自由落体运动中的加速度都相同,这个加速度叫重力加速度, 用g 表示。在地球上不同地点, g 的值略有不同。在通常的计算中,取 g = m/s 2。重力加速度方向总是竖直向下。 g ( m/s 2 ) 地点北极北京上海广州赤道纬度9. 832 9. 801 9. 794 9. 788 9. 780 39 o56′90o31o12′23o06′0o 上一页下一页退出目录四、自由落体运动的公式 tav t= 22 1=tassav t2= 2tgv t= 22 1=tghhgv t2= 2 a→gs→h 自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,所以, 匀变速直线运动公式也适用于自由落体运动。上一页下一页退出目录【例1】雨滴通常从 1500 m 左右的高度落下,如果没有空气阻力,问经过多长时间落到地面?它落到地面时的速度是多少? g ht 2? 500 12???雨滴落地时的速度为 m/s m/s ????gtv t 解: 如果没有空气阻力,雨滴下落的运动可以看成自由落体运动,由公式得 22 1=tgh 讨论: 实际上雨滴落到地面的速度不超过 8 m/s , 说明物体从很高的地方下落时,空气阻力是不可忽略的,有时空气阻力可以大到等于物体的重力。上一页下一页退出目录【例2】如图所示, 一个小钢球做自由落体运动。测得小钢球经过 A 点时的速度是 m/s , 经过 B 点时的速度是 m/s , 所用时间是 0. 226 s , 求此地的重力加速度和 AB 间的距离。解: 因为自由落体是匀加速直线运动,所以 t vvg AB-? 22 m/s 82 .9 m/s 226 .0 42 .264 .4??-t vvh BA AB2 ??m80 .0m226 .02 64 .442 .2???? tgvv AB?- AB 上一页下一页退出目录 1. 在某地让一个小球从 m 高的地方自由下落, 测得小球下落到地面处所用的时间是 s ,求此地的重力加速度和 s 末的速度。 22t hg? 222 m/s m/s 2???小球在 s 末的速度为 m/s m/s ????gtv t 解: 由公式得 22 1=tgh 练习上一页下一页退出目录