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高中物理（必修 第一册）第二章 匀变速直线运动
2.4 自由落体运动
雨滴下落
树叶飘落
自然界中的现象：树叶从树上飘落，雨滴从空中落下来……物体下落的运动有没有一定的规律可循呢？
【思考问题】
从树上落下的苹果比飘下的树叶下落得快，是不是重的物体一定下落得快吗？
亚里士多德
（公元前384--公元前322） 古代希腊著名哲学、政治思想家。是柏拉图的学生, 是亚历山大的老师, 后来建立了自己的学院。他的哲学逻辑学，科学, 形而上学,伦理学和政治学对后世产生了难以估计的影响。
他认为物体从空中下落的快慢与物体所受重力有关，重的物体下落快。
问题：物体下落的快慢跟物体的轻重有没有什么关系呢？
伽利略
（1564—1642）意大利物理学家、天文学家。伽利略以实验为基础，用充分的论据和科学的推理推翻了亚里士多德的观点。1638年发表《两种新科学的对话》，按亚里士多德观点推出两种相互矛盾的结论
理论：逻辑的力量
V12>8
V1=8
V2=4
4物体下落过程中的运动情况与物体所受重力无关
矛盾！
【实验与探究】
按下表的实验内容进行实验，看看有什么发现，填好实验现象及对应的结论。
影响物体下落快慢的因素
实验内容 实验结果 结论
两张一样的纸，将其中一张搓成团，另一张铺平，从同一高度同时由静止开始释放
一张大纸和一张小纸，将小纸搓成团，大纸铺平，从同一高度同时由静止开始释放
搓成团的纸下落得快
小纸下落得快
纸片下落快慢与轻重无关
纸片下落快慢与轻重无关
影响物体下落快慢的因素
结论：物体下落快慢与物体的轻重无关
影响下落快慢的因素可能是空气阻力
若无空气阻力，下落情况会怎么样呢？
牛顿管实验
观察以下两种情况，把牛顿管倒立过来后羽毛和金属片下落的快慢情况
1、牛顿管内有空气
2、牛顿管内空气全部被抽出
结论：没有空气阻力时，轻重不同物体只受重力作用，它们下落的快慢相同
2.自由落体运动的特点：
（1）初速度 Vo =0
（2）只受重力作用
（3）是一种理想化的模型
3.当物体的重力远大于阻力时（G>>f），空气的阻力可以忽略。由静止自由下落的物体（如：实心的铁球、石头等），可近似认为物体做的是自由落体运动。
1.物体只在重力作用下从静止开始下落的运动，叫作自由落体运动
自由落体运动
【例1】 (2022·江苏淮安月考)关于自由落体运动，下列说法正确的是(　　)
A.自由落体运动的物体不受任何外力
B.自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动
C.只在重力作用下的竖直向下的运动就是自由落体运动
D.在自由落体运动过程中，质量不同的物体运动规律不同
解析　做自由落体运动的物体仅受重力作用，故A错误；自由落体运动是初速度为0，加速度为g的匀加速直线运动，故B正确，C错误；自由落体运动就是物体只在重力作用下从静止开始下落的运动，质量不同的物体运动规律是相同的，故D错误。
B
B
【训练1】 关于自由落体运动，下列说法正确的是(　　)
A.物体从静止开始下落的运动就是自由落体运动
B.如果空气阻力比重力小得多，空气阻力可以忽略不计，这时由静止开始下落的运动是自由落体运动
C.一个棉花团由静止开始下落的运动是自由落体运动
D.雨滴经过窗子的这段运动可以看作是自由落体运动
解析　物体只受重力且由静止下落的运动为自由落体运动，A错误；如果空气阻力比重力小得多，空气阻力可以忽略不计，这时由静止开始下落的运动是自由落体运动，B正确；一个棉花团由静止开始下落，棉花团受到的阻力相对于重力不可以忽略不计，故不是自由落体运动，C错误；雨滴经过窗子的这段运动的初速度不为零，因而不是自由落体运动，D错误。
猜想：
自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动
如图所示是小球做自由落体运动的频闪照片，请根据照片提供的信息完成下表，并思考下列问题。
时间T 第1T内 第2T内 第3T内 第4T内 第5T内
第6T内
位移（cm）
0.5
1.7
2.7
3.8
4.9
6.0
1.任意两个连续相等的时间里，小球下落的位移之差是否相同？是否验证了上述猜想？
2.小球做自由落体运动的加速度是多少？
1.自由落体运动的初速度为零的匀加速直线运动。
2.重力加速度：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，这个加速度叫作自由落体加速度，也叫重力加速度。符号g
3.纬度不同，g的大小不同，通常取g=9.8m/s2 ，粗略计算取g=10m/s2 。
自由落体运动的规律
a=g



初速度为零的匀加速直线运动
自由落体运动




自由落体运动的规律
1.等分运动时间(以T为时间单位)的情况
自由落体运动的规律
2.等分位移(以s为单位)的情况
匀变速直线运动的一切推论公式，如平均速度公式、位移差公式、初速度为零的匀变速直线运动的比例式，都适用于自由落体运动。
试一试
课堂小结
1.物体只在重力作用下从静止开始下落的运动，叫作自由落体运动
自由落体运动
2.特点：v0=0 ，a=g
3.规律




4.匀变速直线运动的一切推论公式，如平均速度公式、位移差公式、初速度为零的匀变速直线运动的比例式，都适用于自由落体运动。
【训练2】 (2022·广东深圳期中)高空抛物具有高度的危险性，极易引发重大事故或造成人身伤亡、财产损失。从离地面80 m的空中自由落下一个小球，取g＝10 m/s2，求：
(1)经过多长时间落到地面；
(2)落到地面的速度大小；
(3)自开始下落时计时，在第2 s内和最后2 s内的位移大小。
答案　(1)4 s　(2)40 m/s　(3)15 m，60 m
(2)小球落到地面时的速度大小为
v＝gt＝40 m/s。
小球在第2 s内的位移大小为
s3＝s2－s1＝15 m
小球最后2 s内的位移大小为
s4＝s－s2＝60 m。

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