高中物理面试试讲《自由落体运动》答辩问题及解析

一、重力加速度为什么随纬度升高而增大，随着高度的增大而减小。
【参考答案】
对于第一个问题，地球上的物体不仅要受到地球的吸引，还要随着地球自传做圆周运动，所以万有引力提供向心力和重力，在赤道上的物体，轨道半径最大，所需要的向心力也最大，重力最小，所以，重力加速度最小，在极点上的物体，万有引力等于重力，向心力为零，所以重力最大，重力加速度也最大。故重力加速度随维度升高而减小。
 
二、简述伽利略对于自由落体运动的探究过程。
【参考答案】
在大家都对亚里士多德的学说奉为经典时，伽利略表示了怀疑，根据亚里士多德的论述，重物下落的快，假定大石头下落速度为8，小石头为4，当两石头捆绑，大石头会被小石头拖着而减慢，下落速度小于8，但是总的重量比大石头大，所以下落速度应该比8大，自相矛盾。
他又通过实验验证，由于落体下落较快，当时只能靠水滴计时，所以伽利略利用斜面“冲淡”重力，让钢球沿阻力很小的斜面下滑，上百次实验过后，发现小球的运动是匀加速直线运动，增大斜面，得知小球的加速度随着倾角的斜面增大而变大，伽利略做了合理的外推，当斜面倾角很大，增加到90°，小球的运动就是自由落体运动了。小球仍然会保持匀加速运动，下落时加速度相同。