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竖直上抛运动与自由落体——物理天下的巧妙连结

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竖直上抛运动可以说是物理学中最常见的运动之一,它是自由落体运动的一个特殊情形,二者之间有着千丝万缕的关联。竖直上抛运动具有一个异常显著的特点,就是物体在到达最高点时速率为零,接着便开始着落,这与自由落体运动中物体着落时速率一直增大的情形形成了鲜明对比。这里我们来探讨一下这两种运动的物理纪律以及它们之间的联系。

竖直上抛运动首先需要满足的条件是,物体竖直向上运动,速率即是零,这个时刻它被以为是处于运动的起点。一旦加速率开始作用于物体,它在以“瞬间速率”的方式一直加速,直到到达最高点,速率为零。从这个瞬间开始,物体便开始着落,而它着落的物理纪律与自由落体着落的物理纪律是一致的,都相符“自由落体运动”的规则。

由于竖直上抛运动是一个“自由落体运动”的特殊情形,因此它们具有相当多的相似之处。好比说,它们的运动轨迹都是一个抛物线,差异的是竖直上抛运动只是抛物线运动的一半。同时它们的时间纪律也是类似的,都相符二次函数纪律。这些配合点组成了竖直上抛运动和自由落体运动的基本特征。

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