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2 5自由落体运动 物体下落的运动是一种常见的运动 雨滴的下落 苹果的下落 伞兵的下落 重量大的粉笔和轻薄纸片谁下落得快 重量大的粉笔 下落的快 半张纸团成的纸团与一张纸呢 质量小的纸团 下落的快 探究1 什么因素影响物体下落的快慢呢 原因 空气阻力对下落快慢的影响 探究2 牛顿管实验 无空气影响时 物体下落的快慢 现象 结论 抽气后 就排除了的影响 空气 在真空中同时落地 在真空中下落快慢与物体的重量无关 定义 物体只在重力作用下从静止开始下落的运动 自由落体运动 v0 0 只受重力 轨迹 直线 注 如果空气阻力的作用比较小 可以忽略 物体的落下也可以近似看作自由落体运动 自由落体运动具有怎样的运动规律 探究3 用打点计时器研究自由落体运动 实验装置 0 4 0 8 1 2 1 6 2 0 2 4 00 040 080 120 160 200 24 实验结论 运动规律 自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动 自由落体运动加速度 重力加速度g 更换不同物体重复实验 计算得到的加速度均是相同的 观察下表 你从表格中发现了什么规律 你能解释这个规律吗 地球上不同地方重力加速度的值大小不一样 一般随着纬度的增大而增大 赤道处重力加速度g值较小 两极g值较大 重力加速度大小 g 9 8m s2 粗略计算时g值可取10m s2注意 没有特别说明 都按g 9 8m s2进行计算方向 竖直向下 自由落体运动基本公式 匀变速直线运动 自由落体运动 例1 为了测出井口到水面的距离 让一个小石块从井口自由下落 经过2 5s后听到石块击水的声音 估算井口到水面的距离 解 以竖直向下为正方向 设井口到水面的距离为h 考虑到声音在空气中传播需用一定的时间 估算结果偏大还是偏小 竖直上抛运动 定义 物体以一定的初速度竖直向上抛出的运动叫竖直上抛运动 特征 1 具有竖直向上的初速度 2 忽略空气阻力后 物体只受重力作用 加速度恒为重力加速度g 且上升阶段为匀减速直线运动 下落阶段为自由落体运动 竖直上抛运动的规律 竖直上抛运动的上升过程与下落过程具有对称性 有关竖直上抛运动的计算 能上升的最大高度 上升到最大高度所需时间 下落过程是上升过程的逆过程 质点在通过同一位置时 上升速度与下落速度大小相等 方向相反 物体在通过同一高度过程中 上升时间与下落时间相等 例2 某人站在高楼的平台边缘 以20m s的速度竖直向上抛出一石子 求抛出后石子经过离抛出点15m处所需的时间 不计阻力 g 10m s2 解 以竖直向上为正方向 考虑到位移 速度 加速度都是矢量 尤其注意到位移可以是15m 也可能是 15m 解得 t1 1s t2 3s 这是上升和下降两次经过1
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