自由落体运动

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？,亚里士多德（希腊哲学家）,演示1在同一高度同时释放一枚硬币和一张纸片，请观察物体是否同时落地。,实验演示,演示2把纸片揉成纸团，重复以上实验，请观察物体是否同时落地。,空气阻力是影响物体下落快慢的重要因素.,在没有空气阻力时，不同物体自由下落的运动情况是否相同?,提出问题：,分析原因：,牛顿管,抽气后，就排除了的影响,注意：观察实验得出结论,空气,牛顿管实验,现象：。结论：。,在真空中下落快慢与物体的质量无关,铁片和羽毛在真空中同时落地,伽利略（15641642）意大利物理学家、天文学家。,伽利略以实验为基础，用充分的论据和科学的推理推翻了亚里士多德的观点。1638年发表两种新科学的对话，按亚里士多德观点推出两种相互矛盾的结论。,伽利略的观点,物体下落过程中的运动情况与物体的质量无关。,1、定义：物体只在重力作用下从静止开始下落的运动,补充：如果空气阻力的作用比较小，可以忽略，物体的下落也可以近似的看做自由落体运动。,一、自由落体运动,2.4自由落体运动,2、特点：,V0=0,只受重力,实验:用打点计时器研究自由落体的运动规律,实验装置,数据处理,数据处理,结论：,自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。,g=9.8m/s2或g=10m/s2,一、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,3、性质：自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,4、加速度,大小:,g,（重力加速度）,方向:.,竖直向下,2、特点：,只受重力,V0=0,赤道：g=9.780m/s2,北京：g=9.801m/s2,北极：g=9.832m/s2,莫斯科：g=9.816m/s2,随纬度升高，重力加速度增大。,g=9.8m/s2或g=10m/s2,一、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,3、性质：自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,4、加速度,大小:,g,（重力加速度）,纬度越高,方向:.,竖直向下,g值越大,2、特点：,只受重力,V0=0,V0=0a=g,自由落体运动的公式,xh,【例1】雨滴通常从1500m左右的高度落下，如果没有空气阻力，问经过多长时间落到地面？它落到地面时的速度是多少？,解：如果没有空气阻力，雨滴下落的运动可以看成自由落体运动，由公式得,雨滴落地时的速度为,讨论：实际上雨滴落到地面的速度不超过8m/s，说明物体从很高的地方下落时，空气阻力是不可忽略的，有时空气阻力可以大到等于物体的重力。,【练习2】一个小石块从井口落下，经过2S后听到石块落到水面的声音。请估算一下井口到水面的大约深度。（不考虑声音传播所用的时间),解：石块做自由落体运动,1、（双选）在忽略空气阻力的情况下，让石块和木块从同一高度同时静止下落，下列说法正确的是（）A、重的石块先落地B、轻的木块先着地C、在着地前的任一时刻，二者具有相同的的速度，相同的位移D、两者在下落这段时间内的平均速度相等,CD,课堂练习,2、（双选）关于自由落体运动的加速度g，下列说法正确的是：（）A、同一地点轻重物体的g值一样大B、北京的地面g值比上海的地面g值略大C、g值在任何地方都一样的D、g值在赤道处大于南北两极处。,AB,小结,物体只在重力作用下从静止开始下落的运动,一、定义:,三、性质：,自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,四、加速度,(重力加速度),方向:.,竖直向下,大小:,g=9.8m/s2或g=10m/s2,纬度越高,g值越大,二、特点：,只受重力,V0=0,五、公式,V0=0a=g,自由落体运动的公式,xh,V0=0a=g,xh,例2、从离地面80m的空中自由落下一个小球，不计空气阻力，g取10m/s2，求：（1）小球落到地面的时间（2）落下一半时间时的速度（3）从开始下落的时刻起，第1s内和最后1s内的位移,例3一矿井深45米，在井口每隔一定时间自由落下一个小球，当第7个小球从井口开始下落时，第一个小球恰好落至井底，问：（g取10m/s2）情境图：（1）相邻两个小球下落的时间间隔是多少？（2）这时第3个小球和第5个小球相距多远？,例4、水滴从屋檐自由落下，当它通过屋檐下高为1.4m的窗户时，用时0.2s，空气阻力不计，取g=10m/s2，求此窗户离屋檐距离？,例5图中所示纸带每相邻计数点间还有个点未画出。量出各个计数点到点的距离分别为0.50、2.00、4.50、8.00、12.50（单位cm）。由此可以计算出计数点3时刻的瞬时速度为小车的加速度大小为。,0.300,1.00,例6、（双选）甲乙两个质点同时同地向同一方向做直线运动，它们的vt图象如图所示，则（）A.乙比甲运动的快B.2s乙追上甲C.4s内甲的平均速度等于乙的平均速度D.乙追上甲时距出发点40m远,CD,九、追及问题,例7、一辆汽车以90km/h的速率在学校区匀速行驶。当这辆违章超速行驶的汽车时，警车立即从静止开始以2.5m/s2的匀加速度追去。（1）警车何时能截获超速车？（2）警车何时距离汽车最远？最远的距离多大?,20s,10s,125m,例8、汽车正以10m/s的速度在平直的公路上前进，突然发现正前方有一辆自行车以4m/s的速度做同方向的匀速直线运动，汽车立即关闭油门做加速度大小为6m/s2的匀减速运动，汽车恰好不碰上自行车，求关闭油门时汽车离自行车多远？,九、追及问题,2.不碰条件：,九.追及问题：,1.追及：,（1）相距最远条件：,（2）追上关系：,同时满足:,（1）v相等。,（2）,(同向时),v相等。,作业：,1、一个自由下落的物