自由落体运动概念的理解

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所属分类:高一物理

自由落体运动是一种理想的物理模型,也是高中物理提到的一种最简单的匀变速直线运动。相比其他运动,自由落体运动的概念及规律相对简单许多,下面,无忧物理学习网就自由落体运动做简要分析。

自由落体运动概念的理解

自由落体运动概念

所谓自由落体运动,就是物体从静止并仅受重力作用下落的运动叫自由落体运动。

从概念里,我们可以知道做自由落体运动的物体,它的受到的合力即重力,根据牛顿第二定律可知,自由落体运动的加速度a=g=9.8m/s2,方向竖直向下。

自由落体运动的条件

判断一个物体是否做自由落体运动取决于两个条件:一是初速度v0=0,二是仅受重力作用即F=mg

上面也提到自由落体运动其实是理化的物理模型,实际生活中运动的物体必受到空气阻力的影响。因此,如果物体的重力G>>f并且物体初速度v0=0时,我们可以忽略空气阻力的大小,可视物体的运动是自由落体运动。比如说钢球从楼上静止下落可视为自由落体运动,而树叶从下落却不是自由落体运动。

自由落体运动特点

首先,自由落体运动的初速度v0=0,加速度a=g=9.8m/s2

其次,自由落体运动是一种特殊的匀加速直线运动,它的速度随时间均匀地增大。

自由落体运动的运动规律

  • 自由落体运动速度规律:                     vt=v0+at
  • 自由落体运动位移规律:自由落体运动概念的理解
  • 自由落体运动速度位移规律:自由落体运动概念的理解

自由落体运动重力加速度特点

地面附近重力加速度a=9.8m/s2g与纬度、高度都有关系。纬度越高,g越大,高度越高,g越小。

要解析g与纬度、高度关系的变化情况,涉及到地球自转及万有引力内容,这在以后会做详细介绍。

经典例题

1、下列关于自由落体运动的说法中,正确是(     )

A.物体沿竖直方向下落的运动是自由落体运动

B.物体初速度为零、加速度9.8m/s2的运动是自由落体运动

C.物体只在重力作用下从静止开始下落的运动是自由落体运动

D.物体在重力作用下的运动是自由落体运动

解析:C

物体做自由落体运动有两个必备条件:v0=0以及仅受重力作用。所以AD都错,而B选项,a=9.8m/s2不代表它仅受重力作用,有可能还受其他力影响,所以B错误。

2、下列四幅图中,能大致反映自由落体运动的图象是(     )

自由落体运动概念的理解

解析:AD

自由落体运动是一种匀加速直线运动,a=g恒定,故C错误,AD正确。由于s=gt2/2,故st2成正比,而不是与t成正比,故B错误。

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