自由落体运动 省赛

第二章匀变速直线运动的研究第五节自由落体运动自由落体运动物体只在重力作用下从静止开始的运动。不同的物体重量不同，下落的快慢相同吗？绵延千年的错误公元前4世纪的希腊哲学家亚里士多德提出：物体下落的快慢是由物体的重量决定的，物体越重，下落得越快。亚里士多德的论断影响深远，在其后两千多年的时间里，人们一直信奉他的学说。亚里士多德Aristotle前384－前322历史回顾逻辑的力量16世纪末，意大利比萨大学的青年学者伽利略，对亚里士多德的论断表示了怀疑，他在1638年出版的《两种新科学的对话》一书中对此做出了评论．伽利略以大石头和小石头为例，用“归谬法”否定了亚里士多德的“重物下落快，轻物下落慢”的论断．伽利略的观点：重物与轻物应该下落得同样快．传说比萨斜塔实验伽利略的研究方法运用“归谬法”否定了亚里士多德关于重的物体下落快、轻的物体下落慢的论断；提出自由落体运动是一种最简单的变速运动———匀变速直线运动的假说；由于不能用实验直接验证自由落体运动是匀变速运动，伽利略采用了间接验证的方法。首先伽利略通过数学方法得出结论：若物体的初速度为0，且速度随时间的变化是均匀的：则：v∝t，亦即：∝t2。但遇到测量时间的困难（当时用滴水计时器）巧设方法，减缓下落速度实验证明：匀变速直线运动实验证明：匀变速直线运动外推外推：自由落体运动是匀变速直线运动自由落体运动的特征自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动。自由落体运动的特征的确定确定加速度：a方向：竖直向下大小：a=？闪光一次（T=）△1=△2=△3=毫米刻度尺△2－△1＝△3－△2＝245cm＝245×10－2m＝aT2＝25×10－3s2×aa＝98m/s2自由落体运动

加速度a测定

地点

纬度重力加速度(m·s-2)特点

赤道0°

9.780

最小

广州23°06′9.788

武汉30°33′9.794

上海31°12′9.794

东京35°43′9.798

北京39°56′9.801

纽约40°40′9.803

莫斯科55°45′9.816

北极90°9.832

最大通常计算值:g＝98m/s2粗略计算值:g＝10m/s2自由落体运动是：初速度为零，加速度为g的一种匀变速直线运动。方向：竖直向下使用不同物体进行反复试验表明：在同一地点，一切物体在自由落体运动中的加速度都相同。这个加速度叫做自由落体加速度重力加速度），通常用g来表示。自由落体运动规律v0＝0a＝g＝2基本式推论式例1、关于自由落体运动,下列说法正确的是：A、不同物体做自由落体运动，他们的运动规律是不同的B、自由落体运动的加速度与物体的质量大小无关C、物体在空气中从静止开始下落的运动一定都是自由落体运动D、自由落体运动是初速度为零，加速度为g的竖直向下的匀加速直线运动。（BD）例析例2、做自由落体运动的物体，在最后1s内通过的位移是55mg=10m/s2。求：（1）物体开始下落的高度；（2）落到地面所需的时间；（3）落地时的速度。例3、科学研究发现：在月球表面没有空气，重力加速度约为地球表面处重力加速度的1/6若宇航员登上月球后，在空中同一高度处同时由静止释放羽毛和铅球，忽略地球和其他星球对它们的影响，以下说法中正确的是A．羽毛将加速上升，铅球将