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《自由落体运动》是必修1第二章《匀变速直线运动的研究》中的内容,主要介绍了自由落体运动的概念、运动的位移时间关系式的推导计算,还有利用自由落体运动现象所应用的情形与场所。
自由落体运动是不受任何阻力,只在重力作用下而降落的现象,如在地球引力作用下由静止状态开始下落的物体,如不考虑大气阻力,在该区域内的自由落体运动是匀加速直线运动。其加速度恒等于重力加速度g。
自由落体运动的特点是物体开始下落时是静止的即初速度V=0。如果物体的初速度不为0,就算是竖直下落,也不能算是自由落体。物体下落过程中,除受重力作用外,不再受其他任何外界的作用力或外力的合力为0。任何物体在相同高度做自由落体运动时,下落时间相同。
自由落体的瞬时速度的计算公式为v=gt,位移的计算公式为△s=gt^2/2,其中,△s是距离增量,g是重力加速度(为g=9.8m/s2,通常计算时取10m/s2),t是物体下落的时间。自由落体运动的初始速度为0。
通常在空气中,随着自由落体运动速度的增加,空气对落体的阻力也逐渐增加。当物体受到的重力等于它所受到的阻力时,落体将匀速降落,此时它所达到的最高速度称为终端速度。
自由落体运动的特点。从自由落体运动的定义出发,自由落体运动是初速度为零的直线运动;对于每一个物体它所受的重力在地面附近是恒定不变的,因此它在下落过程中的加速度也是保持恒定的。而且,对不同的物体在同一个地点下落时的加速度也是相同的。
在同一地点,一切物体在自由落体运动中加速度都相同。这个加速度叫自由落体加速度。因为这个加速度是在重力作用下产生的,所以自由落体加速度也叫做重力加速度。通常不用“a”表示,而用符号“g”来表示自由落体加速度。
自由落体运动的推导规律:第1秒末、第2秒末、……、第n秒末的速度之比 V1:V2:V3……:Vn=1:2:3:……:n,从下落开始,物体在每一段相等的时间内通过的位移之比为自然数奇数之比1:3:5:7……2n-1,从下落开始,物体通过1S 2S 3S 4S ……ns所用的时间为1:√2:√3:√4:√n。
参考文章:
匀变速直线运动http://blog.gaozhongwuli.com/5908
高中物理必修一http://bk.gaozhongwuli.com/index.php/archives/12
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