一、自由落体运动
1.亚里士多德观点:重的物体比轻的物体下落得快.
2.自由落体运动的定义:只在重力作用下,物体由静止开始下落的运动.
3.自由落体运动的特点:
①受力特点:只受重力作用.
②物体下落可看作自由落体运动的条件:在实际中物体下落时由于受空气阻力的作用,物体并不是做自由落体运动,只有当空气影响很小可以忽略的情况下,且下落高度不是很大,则可以近似地看作自由落体运动.
二、伽利略对自由落体运动的研究
1.问题提出
不仅要推翻亚里士多德的观点,更重要的是要找出落体运动具体遵循的规律.
2.提出猜想
伽利略提出一个大胆的猜想:物体下落的过程是一个速度随时间均匀增大的过程,其速度与时间成正比,即v∝t.在此基础上通过构造几何图形进行推理,伽利略得出自由落体运动应满足x∝t2的推论.
3.实验验证
伽利略让铜球在近似光滑的斜槽上不同位置由静止滚下,测出小球从不同起点滚动的位移x和所用的时间t.验证了运动距离与时间平方成正比.证实了斜面上滚下的小球速度与时间成正比的猜想.
4.合理外推
将斜面倾角外推到θ=90°情况——小球自由下落,小球仍会做匀加速运动,从而得到了自由落体运动的规律.