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自由落体运动与质量有关吗

2023-09-03 14:55 1825浏览

自由落体运动与质量无关,自由落体是指物体在只受重力,并且初始速度为0的情况下的匀加速运动。不管轻重,物体都是受到地球引力的作用,而所谓的质量,也是当受到引力作用才有重力,而重力加速度是个衡量,所以与质量无关。

自由落体运动与哪些因素有关

与重力加速度和下落的高度有关。就是不计空气阻力的情况下,物体只在重力作用下作初速度为零的匀加速直线运动。这个过程中,机械能是守恒的,因此,mgh=mV^2/2,可以得到V=_√2gh,可以看出,物体在下落过程中,速度的大小只与重力加速度和物体下落的高度有关。

自由落体运动的定义是什么

一般来,说物体只在重力作用下从静止开始下落的运动,叫做自由落体运动。自由落体运动源于地心引力,物体在只受重力作用下从相对静止开始下落的运动叫做自由落体运动。譬如用手握住某种物体,不施加任何外力的理想条件下轻轻松开手后发生的物理现象。

自由落体运动的规律:vₜ²=2gh(g是重力加速度,在地球上g≈9.8m/s2)。

自由落体运动的主要特点

自由落体运动的特点体现在“自由”二字上,其含意为:

1、物体开始下落时是静止的,即初速度V=0。如果物体的初速度不为0,就算是竖直下落,也不能算是自由落体。

2、物体下落过程中,除受重力作用外,不再受其他任何外界的作用力(包括空气阻力)或外力的合力为0。

3、任何物体在相同高度做自由落体运动时,下落时间相同。

伽利略如何通过斜面实验自由落体是匀变速

由于自由落体下落的时间太短,当时用实验直接验证自由落体是匀加速运动仍有困难,伽利略采用了间接验证的方法,他让一个铜球从阻力很小的斜面上滚下,做了上百次的实验,小球在斜面上运动的加速度要比它竖直下落时的加速度小得多,所以时间容易测量些。

实验结果表明,光滑斜面的倾角保持不变,从不同位置让小球滚下,小球通过的位移跟所用时间的平方之比是不变的即位移与时间的平方呈正比。

由此证明了小球沿光滑斜面向下的运动是匀变速直线运动,换用不同质量的小球重复上述实验,位移跟所用时间的平方的比值仍不变,这说明不同质量的小球沿同一倾角的斜面所做的匀变速直线运动的情况是相同的。

不断增加大斜面的倾角,重复上述实验,得出的值随斜面倾角的增加而增大,这说明小球做匀变速运动的加速度随斜面倾角的增大而变大。

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