1、第 3 节 匀变速直线运动实例自由落体运动概念规律导思【自由落体运动】物体只在重 力的作用 下由静止开始下落的运动叫自由落体运动。在同一地点,一切物体自由落体的加速度都是相同的 ,这个加速度就是重力加速度。重力加速度 g 的方向总是竖直向下的,g 的大小在地球上不他的地方是不同的,两极最大,赤道最小,但差别不大(如下图),一般计算中,取 ,粗略的计算也可以取 。 自由落体运动是初速 度为零的、加速度为 g 的匀加速直线运动,只是把公式的 a 换成g,即可,即: , , 。其中 h 为为物体由静止下落的高度。枷利略对自由落体运动的研究(如下图),开创了研究自然鼓励的科学方法抽象思维、数学推导和科
2、学实验相结合的方法,这种方法至今仍是科学研究的重要方法之一。【初速度为零的匀变速运用的结论】(1)1s、2s、3s、速度之比: (其中 )(2)1s 内、2s 内、3s 内、位移之比: (其中 ) (3)第 1s 内、第 2s 内、第 3s 内、位移之比: (其中 ) (4)通过第 1 个 L、通过 第 1 个 L、通过第 1 个 L、所用时间之比:(其中 , ) 例题解析例 1 对于自由路体运动,求:(1)第 n s 末的即时速度;(2)第 n s 内的平均速度;(3)前 n s 的位移;(2)第 n s 内的位移。解析:自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,可以直接应用匀变速直线运动的规律进行求解 。(1)由公式 求得: (2)第 n s 内的平均速度可以间接从公式 求出: 所以 (3)前 n s 前的位移由公式 求得 (4)第 n s 内的位移 可间接由求出:例 2 一只小球自屋檐自由下落,在时间内通过高度为的窗口,则窗口的顶端距离屋檐有多高?( )解析:设球落到窗顶处的速度为 ,则 。 由位移公式 得,代入数据解得: 窗口的顶端距离屋檐的距离为: 说明:(1)物体做自由落体运动必须满足两个条 件:物体只受重力作用,初速度必须为零(2)自由落体运动是匀加速直线运动,匀变速直线运动的各个公式,在求 几解自由落体问题时,都可以灵活运用。