自由落体公式详解：如何求解物体落地时速度、时间和位移

自由落体是物理学中的一个重要内容，几乎所有高中物理教材都必备。在自由落体过程中，物体仅受重力作用，且自由落体是匀加速运动，加速度大小为重力加速度，方向向下。那么，如何求解物体落地时速度、时间和位移呢？

自由落体公式详解

• 速度公式

自由落体在不考虑空气阻力时，是一个匀加速运动，加速度大小为g=9.8m/s²，方向向下。由匀加速运动的速度公式可得：v=v₀ gt。其中v是物体落地时的速度，v₀是物体从静止开始运动的初速度，g是重力加速度，t是物体下落的时间。

• 时间公式

自由落体过程中，物体受重力的作用加速下落，在垂直方向上的位移（高度）与时间有关。由位移公式可得：h=v₀t 1/2gt²。其中h是物体从静止开始下落的距离，v₀是物体的初始速度，g是重力加速度，t是物体下落的时间。将速度公式代入，则可得到物体从高度h自由落体到地面所需的时间：t=sqrt(2h/g)。

• 位移公式

由于自由落体是匀加速运动，可以使用匀加速直线运动的位移公式：S=v₀t 1/2gt²。其中S是物体在自由落体过程中的位移，v₀是物体从静止开始下落的初速度，t是物体下落的时间，g是重力加速度。代入速度公式后可得到：S=1/2gt²。