内容正文:
2.5 自由落体运动
学习
目标
1.知道物体做自由落体运动的条件。
2.通过实验探究自由落体运动加速度的特点,建立重力加速度的概念。知道重力加速度的大小、方向。
3.掌握自由落体运动的规律,并能解决相关实际问题。
4.了解伽利略对自由落体运动的研究方法,领会伽利略的科学思想。
一、自由落体运动的理解
1.物体做自由落体运动的两个条件:
(1)运动条件:初速度为零;
(2)受力条件:除重力之外不受其他力的作用。
2.自由落体运动是一种理想化模型:
(1)这种模型忽略了次要因素——空气阻力,突出了主要因素——重力。实际上,物体下落时由于受空气阻力的作用,并不做自由落体运动。
(2)当空气阻力远小于重力时,物体由静止开始的下落可看作自由落体运动。如在空气中自由下落的石块可看作自由落体运动,空气中羽毛的下落不能看作自由落体运动。
3.自由落体运动是匀变速直线运动的特例:
(1)自由落体运动的初速度为零;
(2)自由落体运动的加速度就是重力加速度。
①重力加速度的方向:竖直向下,与物体下落方向相同;
②重力加速度的大小:同一地方,重力加速度的大小不变,一般g=9.8m/s2,粗略计算中g=10m/s2。
【示范题】(多选)(2017·南开中学高一检测)关于自由落体运动,下列说法正确的是( )
A.自由落体运动是一种匀变速直线运动
B.物体刚下落时,速度和加速度都为零
C.物体的质量越大,下落时加速度就越大
D.当地重力加速度为9.8 m/s2,则物体在该处自由下落的过程中,每秒速度都增加9.8 m/s
【规范解答】选A、D。自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,A对,B错。所有物体做自由落体运动时,下落的加速度都是重力加速度,C错。由v=gt知,物体做自由落体运动时每秒速度的增加量都等于重力加速度的大小,D对。
【通关1+1】
1.(多选)(2017·重庆11中高一检测)下列关于自由落体运动的说法,正确的是( )
A.在真空条件下,石头将比纸片先落地
B.自由落体运动是初速度为0,加速度大小为g,方向竖直向下的匀加速直线运动
C.离地20 m的高度,物体在赤道落下所用的时间比在北极落下所用的时间长
D.随着高度的增加,重力加速度大小不变
2.(多选)(2017·渝北区高一检测)下列四幅图中,能大致反映自由落体运动的图像