2.3自由落体运动的认知和理解

先介绍下自由落地运动的一些背景故事。

早期，亚里士多德认为重的物体下落的速度要比轻的物体下落的速度要大。

亚里士多德的这一观点也符合日常人们的认知。

在大家的认知里，从同一高度同时释放一个石块和一个羽毛的话，经过同样的时间肯定是石块的下落速度更大一些。这符合大家的日常认知。

伽利略从两个方面证实了亚里士多德的观点是错误的。

其一，伽利略从逻辑推理角度说明，亚里士多德的观点是错误的。

假设，一个大石头的下落速度是8m/s，一个小石块的下落速度是4m/s，当把两个石块捆在一起时，大石块的速度会被小石块拖慢，那么两者的速度应该小于8m/s。而根据亚里斯多大的观点，两个石块的质量比大石头的质量大的，那么它们的速度应该大于8m/s。这是相互矛盾的。用亚里士多德的观点就解释不了了。

唯一能解释通的就是我们认为大石头和小石头的下落速度一样，才不会产生这种相互矛盾的线性。

提示：这种经过严密的逻辑推理的思想和能力也值得我们在后续的学习和研究中学习。

后来伽利略也用实验证实了他的逻辑推理的结论：重的物体和轻的物体下落的一样快。

那么，下面我们就来正式来介绍下自由落地运动。

我们先看下自由落地运动的定义：

物体只在重力的作用下，从静止开始的运动，我们称之为自由落地运动。

关于自由落地运动我们需要有几点认识：

1、自由落地运动是只受重力的从静止开始的运动；

2、自由落地运动是初速度为零，加速度为g（重力加速度）的匀加速直线运动；

3、自由落地运动过程中，机械能守恒，重力势能减少等于动能的增加，二者之和不变；

既然自由落体运动也是匀加速直线运动，那么匀加速直线运动的运动规律对自由落地运动同样适应。

那么我们就可以得到自由落体运动的下面的一些结论：

1、自由落体运动的速度与时间的关系：

2、自由落体运动的位移与时间的关系：

3、自由落体运动的位移与速度的关系：

4、自由落体运动的第几秒末端速度之比为：1：2：3：4：5：。。。

5、自由落体运动的第几秒末的位移之比为：1：4：9：16：25：。。。

自由落体运动是高中物理阶段比较重要的一种运动，自由落体运动的考查和应用会一直贯穿整个高中阶段。在后面的复杂的题型考查中，以及在电磁学的综合题型中都会涉及到自由落体运动（或类自由落体运动的形式）的知识点。