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初中三年级 (14-15岁)

初中科学 自由落体运动

在抽成真空的管子里同时释放羽毛和铁球,它们会并排落到底部。没有空气阻力时,物体不论轻重都以同样的方式下落;像这样只在重力作用下下落的运动叫作自由落体运动。 做自由落体运动的物体,速度每秒增加约9.8 m/s。这个恒定的加速度叫作重力加速度g,速度为 v = gt,下落距离为 h = ½gt²。 在第一张图中增加时间,小球每隔0.5 s留下的位置之间的间隔越来越大;在第二张图中,速度沿一条过原点的直线增大。 这条直线的斜率就是g,直线下方三角形的面积就是下落的距离。

什么是自由落体

🍎 羽毛和铁球
①如果没有空气阻力,轻的羽毛和重的铁球会同时落地
②物体下落是因为地球吸引物体,也就是受到重力
③不受空气阻力、只受重力作用的下落运动叫作自由落体运动
④在真实的空气中,羽毛这样又轻又展开的物体受到的空气阻力大,所以落得慢
1.5秒

速度均匀增大

📈 匀加速直线运动
①做自由落体运动的物体,速度每秒增加约9.8 m/s
②1 s后9.8 m/s,2 s后19.6 m/s,3 s后29.4 m/s
③像这样加速度不变的运动叫作匀加速直线运动
④相同时间内下落的距离越来越长:第1秒下落4.9 m,第2秒下落14.7 m

重力加速度g

🌍 g ≈ 9.8 m/s²
①在地面附近,所有物体下落的加速度都相同
②这个加速度叫作重力加速度g,约为9.8 m/s²
③在速度-时间图像中,直线的斜率就是加速度g
④直线下方三角形的面积就是这段时间内下落的距离
重力加速度
g ≈ 9.8 m/s²
地面附近的重力加速度;在月球表面约为1.6 m/s²

总结

自由落体的速度
v = gt
速度 = 重力加速度 × 时间
自由落体的下落距离
h = 12gt²
下落距离 = ½ × 重力加速度 × 时间²
速度与距离的关系
v² = 2gh
不知道时间,只用下落高度也能求出速度
🎯 考试常考点
①自由落体:不计空气阻力、只受重力的运动
②加速度 g ≈ 9.8 m/s²,保持不变
③v = gt:速度与时间成正比
④h = ½gt²:下落距离与时间的平方成正比
⑤速度-时间图像是过原点的直线,斜率为g

例题与单元测评

例题 1
由静止释放的小球做自由落体运动。取重力加速度为9.8 m/s²,3 s后小球的速度是多少?(不计空气阻力)
1
自由落体的速度 v = g × t。
2
v = 9.8 m/s² × 3 s = 29.4 m/s。
▸ 29.4 m/s
在同样的3 s内下落的距离为 ½ × 9.8 × 3² = 44.1 m,大约是15层楼的高度。
例题 2
同一个小球由静止释放后,2 s内下落的距离是多少?(g = 9.8 m/s²,不计空气阻力)
1
自由落体的下落距离 h = ½ × g × t²。
2
h = ½ × 9.8 × 2² = ½ × 9.8 × 4 = 19.6 m。
▸ 19.6 m
时间变为2倍,距离就变为4倍:1 s内下落4.9 m,2 s内下落19.6 m。
单元测验
关于自由落体运动的说法,正确的是?
①重的物体总比轻的物体先落地(忽略空气阻力)
②自由落体的速度-时间图是过原点的直线
③自由落体是速度恒定的匀速运动
④重力加速度g随物体质量增大而增大
⑤下落距离与时间成正比
▸ ② 自由落体的速度-时间图是过原点的直线
1
忽略空气阻力时,不论轻重同时落下(①错),自由落体是速度不断增大的匀加速运动(③错)。
2
重力加速度g与质量无关、保持恒定(④错),下落距离与时间的平方成正比(⑤错)。v-t图是斜率为g、过原点的直线(②对)。

最后更新

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