2.4自由落体运动.ppt

自由落体运动
一、自由落体运动
质量大的物体下落的速度比质量小的快吗?
纸片和纸团下落快慢的比较
“牛顿管”的实验演示:
结论:影响落体运动快慢的因素是空气阻力的作用,没有空气阻力时,只在重力作用下轻重不同的物体下落快慢相同
(2)只受重力作用,没有空气阻力或空气阻力可以忽略不计
自由落体运动
物体仅在重力作用下,从静止开始下落的运动,叫自由落体运动
(1)初速度为零
严格地说,实际生活中并不存在只受重力作用的自由落体运动
但若物体下落时所受空气阻力远小于重力,则物体的下落也可看作自由落体运动
气体和液体都具有流动性,统称为流体,物体在流体中运动时,要受到流体的阻力,阻力的方向与物体相对于流体运动的方向相反
流体的阻力跟物体相对于流体的速度有关,速度越大,阻力越大
如雨滴空中下落,先加速后匀速
流体的阻力跟物体的横截面积有关,横截面积越大,阻力越大
如跳伞时张开的降落伞、航天飞机着陆时后面张开类似降落伞的装置,都为了加大阻力,以便较快地停下来
为了减小阻力,小轿车、赛车、飞机、潜艇以及轮船的水下部分,外形都采用流线型设计
流体的阻力还跟物体的形状有关系,头圆尾尖的物体所受的流体阻力较小,这种形状通常叫做流线型
鱼的形状就是流线型的
一般来说,空气阻力比液体阻力、,悬浮在水面上航行,阻力减小,,速度可高达500 km/h
实验探究:
分析纸带可获取信息:
(1)自由落体运动轨迹是一条直线,速度方向不变
(2)连续相同时间内的位移越来越大,说明速度越来越大,即速度大小改变,具有加速度
(3)x与t的平方成正比
(4)相邻、相等时间间隔的位移之差相等
(5)影响实验精确度的因素主要是阻力
自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,
用打点计时器研究自由落体运动,计算其加速度,换用不同质量的重物看纸带上点子间隔有什么不同,总结得出结论
两条纸带对比,只要两条纸带上的点子间隔相同就说明它们的加速度是相同的
实验探究结果:
此结论亦可由频闪照相分析得到
二、自由落体加速度
实验表明,在同一地点,一切物体自由下落的加速度都相同,方向总是竖直向下的
该加速度叫做自由落体加速度,也叫重力加速度
符号:g
方向:竖直向下(与重力方向一致)
大小:重力加速度与地理纬度有关,纬度越高,重力加速度越大
在地球上不同地点,g 的值略有不同
g ( m/s2 )
地点
北极
北京
上海
广州
赤道
纬度
9. 832
39º 56´
90º
31º 12´
23º 06´
0º
9. 801
9. 794
9. 788
9. 780
一般计算中g=
粗略计算中可以取g=10m/s2
自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动
v0=0,a取g,x用h代替