自由落体运动

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7对自由落体运动的研究目标导航

学习目标：通过实验，了解空气阻力对自由落体运动的影响，知道自由落体的概念．

2．通过实例的分析，知道自由落体运动的加速度是恒定的，认识自由落体

运动的规律．

3．初步了解伽利略研究自由落体运动所用的实验和推理方法．重点难点：

1.自由落体运动的规律．

2．伽利略研究自由落体运动的方法．

一、自由落体运动

1．定义：物体只在______作用下从_______开始下落的运动．

2．物体做自由落体运动的条件

重力静止二、伽利略对自由落体运动规律的探究

1．亚里士多德的观点

物体下落快慢是由它们的重量决定的，越重的物体下落得________

2．发现问题

伽利略通过“落体归谬”推翻了亚里士多德的“重的物体比轻的物体__________”的说法．

越快．下落快3．提出假说

他认为自然界总是习惯于运用最简单和最容易的手段．由此，提出了假说：物体下落的过程是

一个速度逐渐______的过程，速度与时间成_______，即_________，又从假设出

发寻出物体下落的距离与时间的平方成_________，即h∝t2.增大正比v∝t正比4．间接验证

伽利略让铜球在近似光滑的斜槽上滚下进行实验，验证了运动距离与时间的平方成

________，从而间接证实了他的假说．

正比5．合理外推

将斜面倾角外推到90°，此时物体做自由落体运动，物体自由下落时的加速度用g表示，称为自由落体加速度或______________，

并从假设得出，自由落体运动是初速度为______、加速度恒定的_________直线运动．

重力加速度零匀加速三、自由落体加速度

1．大小：在同一地点，一切物体的重力加速度都相同．g随地理纬度的增加而________，一般计算中常取g＝______ m/s2，粗略计算时还可取g＝______ m/s2.

增大9.8102．方向：竖直向下．

图1－7－1想一想

1971年7月26号发射的阿波罗－15号飞船首次把一辆月球车送上月球，美国宇航员斯科特驾驶月球车行驶28公里，并做了一个落体实验：在月球上的同一高度同时释放羽毛和铁锤如图1－7－1所示，是否会出现铁锤比羽毛提前落到月球表面的现象？

提示：不会．由于月球表面没有空气，所以宇航员将羽毛与铁锤自由释放后，它们只在重力作用下，有相同的下落加速度，它们均同时做自由落体运动，故应同时落到月球表面上．

要点一　时间与时刻

学案导引

1．物体在重力作用下的下落都是自由落体运动吗？

2．实际中，物体下落的运动是自由落体运动吗？3．物体做自由落体运动时下落的快慢与物体的质量有关吗？

1．自由落体运动是一种理想化模型

这种模型忽略了次要因素——空气阻力，突出了主要因素——重力．

在实际中，物体下落时由于受空气阻力的作用，并不做自由落体运动，只有当空气阻力远小于重力时，物体由静止开始下落才可看做自由落体运动，如在空气中自由下落的石块可看做自由落体运动，空气中羽毛的下落不能看做自由落体运动．

2．自由落体运动的实质

自由落体运动是初速度v0＝ 内容过长，仅展示头部和尾部部分文字预览，全文请查看图片预览。 －5

【思路点拨】　如图1－7－5所示，铁链通过O点需要的时间，等于铁链下落距离h2、h1所用时间之差．

【解题样板】　以B端为研究对象，当B端到达O点时，所需的时间为t1，其位移为h1，当A端到达O点时，B端自由下落的位移为h2＝2.45 m，所需的时间为t2，由图可知

h1＝2.45 m－0.49 m＝1.96 m，(2分)

【答案】　7.4×10－2s【规律方法】　如何分析自由落体运动问题

(1)作好运动示意图；

(2)充分挖掘已知条件，不要遗漏，有时题中还有一些隐含条件；

(3)确定求解方法：①逐步推导，

②联立关系式．

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