自由落体运动PPT.ppt

自由落体运动 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 你能否以简单的实验验证自己的观点呢 亚里士多德 希腊语 Aristot l s 前384年 前322年3月7日 古希腊哲学家 柏拉图的学生 亚历山大大帝的老师 因此我们得出的结论是 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 小知识空气阻力是物体在空气中运动时受到的阻力 空气阻力的大小与物体相对于空气的速度 物体的形状等都有很大的关系 然而在一千五百年多年以后 伽利略对亚里士多德的论断表示了怀疑 他认为重量不同的球在下落时同时落地 下落的速度与重量无关 伽利略 伽利莱 GalileoGalilei 1564年2月15日 1642年1月8日 意大利物理学家 数学家 天文学家及哲学家 科学革命中的重要人物 比萨斜塔 据说在1589年某一天 伽利略将一个重10磅 一个重1磅的铁球同时抛下 几乎同时落地 在场的竞争者个个目瞪口呆 在大笑中耸耸肩走了 但在伽利略的著作中并未明确说明实验是在比萨斜塔上进行的 因此近年来对此存在争议 阿波罗登月实验 1969年美国实现登月 这是人类首次登月成功 阿波罗飞船登上无大气的月球后 宇航员DavidR Scott特地做了使羽毛和榔头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 一 自由落体运动 1 定义 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 2 物体做自由落体运动的条件是 1 只受重力而不受其他任何力 包括空气阻力 2 从静止开始下落 3 运动性质 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匀加速直线运动 自由下落的小球的闪光照片 二 自由落体的加速度 重力加速度 1在同一地点 一切物体的自由落体运动加速度都相同 这个加速度叫做自由落体加速度 也叫重力加速度 通常用g表示 2 重力加速度g 1 方向 总是竖直向下的 2 大小 g 9 8m s2 粗略计算可取g 10m s2 3 在地球上不同的地方 g的大小不同 g随纬度的增加而增大 赤道g最小 两极g最大 g随高度的增加而减小 小知识 重力加速度 把地球当做旋转椭球 重力加速度计算公式为 g 9 7803 1 0 0052884sin 2 0 0000059sin2 2 m s2式中 为物体所在处的地理纬度重力加速度还和物体离地面的高度h有关 当h远小于地球半径R时 gh g 1 2h Re 三 自由落体运动的规律 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 式中 是指自由落体下落的高度 自由落体的应用 测反应时间 人从发现情况到做出反应所需的时间叫反应时间 习题一 关于重力加速度下面四种说法正确的是 A 重力加速度表示自由下落的物体运动的快慢B 重力加速度表示自由下落物体运动速度变化的大小C 重力加速度表示自由下落物体运动速度变化的快慢D 轻 重物体的重力加速度不同 c 跳伞运动员做低空跳伞表演 他离开飞机后先做自由落体运动 当距离地面125m时打开降落伞 伞张开后运动员就以14 3m s2的加速度做匀减速直线运动 到达地面时速度为5m s 求 1 运动员离开飞机时距地面的高度为多少 2 离开飞机后 经过多少时间才能到达地面 g 10m s2 习题二 1 运动员打开伞后做匀减速运动 由可求得运动员打开伞时的速度为v1 60m s 运动员自由下落距离为 180 运动员离开飞机时距地面高度为x x1 x2 305m 2 自由落体运动的时间为t1 v1 g 6s 打开伞后运动的时间为t2 v2 v1 a 3 85s 离开飞机后运动的时间为t t1 t2 9 85s 提示 习题三 屋檐上每隔相同的时间间隔滴下一滴水 当第5滴正欲滴下时 第一滴已刚好到达地面 而第3滴与第二滴分别位于高为1米的窗户的上 下沿 如图所示 求 1 此屋檐离地面多高 2 滴水的时间间隔是多少 g取10m s2 提示 可以将这5滴水运动等效地视为一滴水下落 并对这一滴水的运动全过程分成4个相等的时间间隔 如图中相邻的两滴水间的距离分别对应着各个相等时间间隔内的位移 它们满足比例关系 1 3 5 7 设相邻水滴之间的距离自上而下依次为 x 3x 5x 7x