自由落體運(yùn)動的規(guī)律及經(jīng)典例題及答案

1、1自由落體運(yùn)動的規(guī)律自由落體運(yùn)動的規(guī)律【知識講解知識講解】自由落體運(yùn)動自由落體運(yùn)動一、定義一、定義物體只在重力作用下從靜止開始下落的運(yùn)動，叫自由落體運(yùn)動。在沒有空氣阻力時(shí)，物體下落的快慢跟物體的重力無關(guān)。1971年美國宇航員斯科特在月球上讓一把錘子和一根羽毛同時(shí)下落，觀察到它們同時(shí)落到月球表面。此實(shí)驗(yàn)說明：①在月球上無大氣層。②自由落體運(yùn)動的快慢與物體的質(zhì)量無關(guān)。自由落體運(yùn)動在地球大氣層里是一種理想運(yùn)動，但掌握了這種理想運(yùn)動的規(guī)律，也就

2、為研究實(shí)際運(yùn)動打下了基礎(chǔ)。當(dāng)空氣阻力不太大，與重力相比較可以忽略時(shí)，實(shí)際的落體運(yùn)動可以近似地當(dāng)作自由落體運(yùn)動。對自由落體運(yùn)動的再研究：為了紀(jì)念伽利略的偉大貢獻(xiàn)，1993年4月8日來自世界各地的一些科學(xué)家，用精密自動投卸儀把不同材料制成的木球、鋁球、塑料球等許多小球從比薩斜塔上44米高處同時(shí)投下，用精密電子儀器和攝像機(jī)記錄，結(jié)果發(fā)現(xiàn)所有小球同時(shí)以同一速度落地。所以，一般情況下，物體在空氣中下落，可以忽略空氣的影響，近似近似地認(rèn)為是自由落體

3、運(yùn)動。二、自由落體運(yùn)動的條件二、自由落體運(yùn)動的條件1、從靜止開始下落，初速為零。2、只受重力，或其它力可忽略不計(jì)。(這是一種近似，忽略了次要因素，抓住了主要因素，這是一種理想化研究方法)三、自由落體運(yùn)動的性質(zhì)三、自由落體運(yùn)動的性質(zhì)伽利略不但巧妙地揭示了亞里士多德觀點(diǎn)的內(nèi)部矛盾，還對自由落體運(yùn)動的性質(zhì)做了許多研究。他的研究方法是提出假設(shè)——數(shù)學(xué)推理——實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證――合理外推。伽利略所處的年代還沒有鐘表，計(jì)時(shí)儀器也較差，自由落體運(yùn)動又很快，伽

4、利略為了研究落體運(yùn)動，利用當(dāng)時(shí)的實(shí)驗(yàn)條件做了在斜面上從靜止開始下滑的直線運(yùn)動(目的是為了“沖淡重力)，證明了在阻力很小的情況下小球在斜面上的運(yùn)動是勻變速直線運(yùn)動，用邏輯推理外推到斜面傾角增大到90的情況，小球?qū)⒆杂上侣?，成為自由落體，他認(rèn)為這時(shí)小球仍然會保持勻變速直線運(yùn)動的性質(zhì)，多么巧妙啊!正確與否需要用實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證，如圖是處理課本中的自由落體紙帶運(yùn)動軌跡。猜想：自由落體是勻變速直線運(yùn)動則由給定的公式vt＝，因數(shù)據(jù)相鄰點(diǎn)時(shí)間t＝0.02s

5、得vA＝03【例題講解例題講解】例1、為了測出井口到井里水面的深度，讓一個(gè)小石塊從井口下落。測得經(jīng)2s聽到石塊落到水面的聲音，求井口到水面的大約深度。(不計(jì)聲音傳播的時(shí)間)解析：解析：石塊做自由落體運(yùn)動，由h＝得井口離水面深度：h＝＝19.6m從這題中可以看到應(yīng)用自由落體運(yùn)動規(guī)律，使我們可以把長度測量問題轉(zhuǎn)化為時(shí)間測量問題，這是物理學(xué)研究中常用的測量轉(zhuǎn)換方法。例2、物體從h高處自由下落，它在落到地面前1s內(nèi)共下落35m，求：物體下落時(shí)的

6、高度及下落時(shí)間(g＝10ms2)。解法一：公式法求解：解法一：公式法求解：設(shè)下落時(shí)間為t，由公式得：對下落的全過程：h＝對物體落地1s前：h－35＝由以上兩式解出：t＝4sh=80m解法二：用比例法解。解法二：用比例法解。應(yīng)用：對初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，相等的時(shí)間內(nèi)的位移之比為s1∶s2∶s3∶……sn＝1∶3∶5∶……(2N－1)。設(shè)物體下落時(shí)間為N，則t＝N第1s內(nèi)位移:s1＝由比例得：s1∶sN＝1∶(2N－1)因?yàn)?35＝1