清凉一吻
回答者
回答于 2026-11-11
在忽略空气阻力的条件下,物体自由下落时仅受重力作用。根据牛顿第二定律,物体的加速度等于合外力除以质量,即 a = F/m。此时合外力为重力 F = mg(m 为物体质量,g 为重力加速度),代入可得 a = mg/m = g。质量 m 在计算中被约去,说明自由下落的加速度恒为 g,与物体自身质量无关。
由于两个物体均从静止开始下落,初速度 v₀ = 0,且加速度同为 g,根据匀变速直线运动速度公式 v = v₀ + at = gt,它们在任意相同时刻 t 的速度必然相同。
判断依据:
- 牛顿第二定律(F = ma)。
- 万有引力在地表附近的近似表达(G = mg)。
- 匀变速直线运动学公式。
适用条件:
- 必须忽略空气阻力及其他外力干扰。
- 适用于同一地点或重力加速度 g 相同的区域。
- 物体下落高度相对于地球半径极小,可认为 g 恒定不变。
常见误区: 日常经验中重物似乎比轻物下落更快,是因为空气阻力对轻小物体的减速影响更显著。当排除空气阻力后(如真空管实验),羽毛与铁球的下落速度完全一致。