自由落體運(yùn)動(dòng) 省賽

第二章勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究第五節(jié)自由落體運(yùn)動(dòng)自由落體運(yùn)動(dòng)物體只在重力作用下從靜止開(kāi)始的運(yùn)動(dòng)。不同的物體重量不同，下落的快慢相同嗎？綿延千年的錯(cuò)誤公元前4世紀(jì)的希臘哲學(xué)家亞里士多德提出：物體下落的快慢是由物體的重量決定的，物體越重，下落得越快。亞里士多德的論斷影響深遠(yuǎn)，在其后兩千多年的時(shí)間里，人們一直信奉他的學(xué)說(shuō)。亞里士多德Aristotle前384－前322歷史回顧邏輯的力量16世紀(jì)末，意大利比薩大學(xué)的青年學(xué)者伽利略，對(duì)亞里士多德的論斷表示了懷疑，他在1638年出版的《兩種新科學(xué)的對(duì)話》一書(shū)中對(duì)此做出了評(píng)論．伽利略以大石頭和小石頭為例，用“歸謬法”否定了亞里士多德的“重物下落快，輕物下落慢”的論斷．伽利略的觀點(diǎn)：重物與輕物應(yīng)該下落得同樣快．傳說(shuō)比薩斜塔實(shí)驗(yàn)伽利略的研究方法運(yùn)用“歸謬法”否定了亞里士多德關(guān)于重的物體下落快、輕的物體下落慢的論斷；提出自由落體運(yùn)動(dòng)是一種最簡(jiǎn)單的變速運(yùn)動(dòng)———?jiǎng)蜃兯僦本€運(yùn)動(dòng)的假說(shuō)；由于不能用實(shí)驗(yàn)直接驗(yàn)證自由落體運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng)，伽利略采用了間接驗(yàn)證的方法。首先伽利略通過(guò)數(shù)學(xué)方法得出結(jié)論：若物體的初速度為0，且速度隨時(shí)間的變化是均勻的：則：v∝t，亦即：∝t2。但遇到測(cè)量時(shí)間的困難（當(dāng)時(shí)用滴水計(jì)時(shí)器）巧設(shè)方法，減緩下落速度實(shí)驗(yàn)證明：勻變速直線運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)證明：勻變速直線運(yùn)動(dòng)外推外推：自由落體運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng)自由落體運(yùn)動(dòng)的特征自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。自由落體運(yùn)動(dòng)的特征的確定確定加速度：a方向：豎直向下大小：a=？閃光一次（T=）△1=△2=△3=毫米刻度尺△2－△1＝△3－△2＝245cm＝245×10－2m＝aT2＝25×10－3s2×aa＝98m/s2自由落體運(yùn)動(dòng)

加速度a測(cè)定

地點(diǎn)

緯度重力加速度(m·s-2)特點(diǎn)

赤道0°

9.780

最小

廣州23°06′9.788

武漢30°33′9.794

上海31°12′9.794

東京35°43′9.798

北京39°56′9.801

紐約40°40′9.803

莫斯科55°45′9.816

北極90°9.832

最大通常計(jì)算值:g＝98m/s2粗略計(jì)算值:g＝10m/s2自由落體運(yùn)動(dòng)是：初速度為零，加速度為g的一種勻變速直線運(yùn)動(dòng)。方向：豎直向下使用不同物體進(jìn)行反復(fù)試驗(yàn)表明：在同一地點(diǎn)，一切物體在自由落體運(yùn)動(dòng)中的加速度都相同。這個(gè)加速度叫做自由落體加速度重力加速度），通常用g來(lái)表示。自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律v0＝0a＝g＝2基本式推論式例1、關(guān)于自由落體運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法正確的是：A、不同物體做自由落體運(yùn)動(dòng)，他們的運(yùn)動(dòng)規(guī)律是不同的B、自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度與物體的質(zhì)量大小無(wú)關(guān)C、物體在空氣中從靜止開(kāi)始下落的運(yùn)動(dòng)一定都是自由落體運(yùn)動(dòng)D、自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零，加速度為g的豎直向下的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。（BD）例析例2、做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體，在最后1s內(nèi)通過(guò)的位移是55mg=10m/s2。求：（1）物體開(kāi)始下落的高度；（2）落到地面所需的時(shí)間；（3）落地時(shí)的速度。例3、科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)：在月球表面沒(méi)有空氣，重力加速度約為地球表面處重力加速度的1/6若宇航員登上月球后，在空中同一高度處同時(shí)由靜止釋放羽毛和鉛球，忽略地球和其他星球?qū)λ鼈兊挠绊?，以下說(shuō)法中正確的是A．羽毛將加速上升，鉛球?qū)?/p>