自由落体运动

自由落体运动的定义

        

        从静止出发,只受重力作用而在竖直方向做匀加速直线运动,叫自由落体运动。

自由落体运动是特殊匀变速直线运动:

        1、初速度为零

        2、加速度为g,即合外力只受重力,忽略空气阻力。

        地球表面附近的上空可看作是恒定的重力场。如不考虑大气阻力,在该区域内的自由落体运动的方向是竖直向下的(并非指向地心),加速度为重力加速度g的匀加速直线运动。

        只有在赤道上或者两极上,自由落体运动的方向(也就是重力的方向)才是指向地球中心的。g≈9.8m/s²,这是个大约值,重力加速度随不同纬度和海拔而不同。重力加速度在两极较大,赤道附近较小,同一地方,海拔高重力小,方向竖直向下)。

自由落体运动的基本公式

        (1)vt=gt

        (2)h=1/2gt²

        (3)vt 2=2gh

        一般在自由落体中用h表示数值方向的位移量。

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自由落体运动公式选择

        当题意条件中已知时间,或者求解时间,优先考虑使用前两个公式。

        如果题中条件并没有告知时间,也没有让我们求解时间,优先考虑使用第三个公式。

竖直上抛运动与自由落体运动

 

        与自由落体运动相对应的是竖直上抛运动。竖直上抛运动指的是,物体以某一数值向上的速度竖直向上抛起,做初速度为v0,加速度为-g的匀减速直线运动。(注:不考虑空气摩擦)

        对称性来讲,竖直上抛运动从开始运动到达到最高点,与自由落体运动是对称的,只不过速度方向相反(速度的大小是相同的。)

        在解决竖直上抛运动时,一般情况下利用对称性来通过自由落体运动求解。对求解这类问题是非常便捷的。