物体下落有以下四种情况:
物体受到的阻力与重力平衡,物体作匀速直线运动;物体受到的阻力与重力不平衡,物体作初速度不为零的匀变速直线运动;物体受到的阻力与不重力平衡,物体作初速度为零的匀变速直线运动,即自由落体运动;物体受到的重力与物体运动的初速度有一个夹角,物体作平抛运动。以下逐一细说。
第一、物体受到的阻力与重力平衡,物体作匀速直线运动。
降落伞接近地面的运动近似于这种运动,物体下落的速度计算公式:v=s/t,其中,s表示物体下落的位移,t表示物体下落位移为s所用的时间。
第二、物体受到的阻力与重力不平衡,物体作初速度不为零的匀变速直线运动。
这种情况就是通常的匀变速直线运动,一般情况,速度的计算要与牛顿第二定律联系起来,即∑F=ma,由于a=g,重力加速度g=9.8m/s^2。
速度的计算公式: v = v。+ gt,其中, v 是最终速度,v。 是初始速度,g 是加速度,t 是时间。
第三、物体受到的阻力与不重力平衡,物体作初速度为零的匀变速直线运动,即自由落体运动。
这种情况相当于水平方向上的汽车启动。初速度Vo=0,瞬时速度的计算公式为:v=gt。
另外,位移的计算公式为h=2gt^2,其中,h是距离增量,g是重力加速度(为g=9.8 m/s2,通常计算时取10m/s2),t是物体下落的时间。
第四、物体受到的重力与物体运动的初速度有一个夹角,物体作平抛运动。
可以分解两个方向上的运动:水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动。
水平方向:v=s/t,其中,s表示物体水平方向移动的位移,t表示物体在水平方向移动的位移为s所用的时间。
竖直方向:初速度Vo=0,瞬时速度的计算公式为:v=gt。
位移的计算:物体运动位移是水平方向上的位移和竖直方向位移的合位移。
自由落体的瞬时速度的计算公式为v=gt;位移的计算公式为△s=2gt^2;,其中,△s是距离增量,g是重力加速度(为g=9.8 m/s2,通常计算时取10m/s2),t是物体下落的时间。
通常在空气中,随着自由落体运动速度的增加,空气对落体的阻力也逐渐增加。当物体受到的重力等于它所受到的阻力时,落体将匀速降落,此时它所达到的最高速度称为终端速度。例如伞兵从飞机上跳下时,若不张伞其终端速度约为50米/秒,张伞时的终端速度约为6米/秒。
自由落体运动
1、初速度Vo=0
2、末速度Vt=gt
3、下落高度h=gt2/2(从Vo位置向下计算)
4、推论Vt2=2gh
注:
(1)自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,遵循匀变速直线运动规律;
(2)a=g=9.8m/s2≈10m/s2(重力加速度在赤道附近较小,在高山处比平地小,方向竖直向下)。
本回答被网友采纳①知识点定义来源&讲解:
物体下落的速度公式基于经典力学,可以通过重力的作用来描述物体在自由下落中的速度变化。这个公式可以来源于牛顿第二定律和基本运动学方程。
根据牛顿第二定律,力(F)等于物体的质量(m)乘以加速度(a)。在自由下落中,唯一的作用力是重力,其大小等于物体的质量乘以重力常数 g。所以在没有其他阻力的情况下,物体下落的加速度等于重力加速度 g。
根据基本运动学方程 v = u + at,其中 v 是最终速度,u 是初始速度,a 是加速度,t 是时间。在自由下落的情况下,初始速度通常为零。因此,这个方程可以简化为 v = gt。
②知识点运用:
物体下落的速度公式可以用于计算物体在自由下落中的速度变化。它在物理学中的应用广泛,可以用于解决与自由下落有关的问题,例如计算物体下落的时间、速度、高度等。
此外,物体下落的速度公式也可以作为基础,用于推导其他相关概念和公式,比如自由落体的位移公式。
③知识点例题讲解:
假设一个物体处于自由下落状态,我们要求它下落 5 秒后的速度。已知重力加速度 g 约等于 9.8 m/s²。
根据物体下落的速度公式 v = gt,将时间 t 替换为 5 秒,加速度 g 替换为 9.8 m/s²,可以得到:
v = 9.8 m/s² * 5 s = 49 m/s
所以,物体下落 5 秒后的速度为 49 m/s。
需要注意的是,这个计算结果是在忽略空气阻力等其他因素的理想情况下得出的。在实际情况中,空气阻力可能会对物体的下落速度产生影响。
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