自由运动教案5篇

时间:2025-02-16 作者:Iraqis

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自由运动教案5篇

自由运动教案篇1

一、教学目标

1、 理解自由落体运动,知道它是初速度为零的匀加速直线运动

2、明确物体做自由落体运动的条件

3、理解重力加速度概念,知道它的大小和方向,知道在地球上不同的地方,重力加速度的大小是不同的

4、培养学生实验、观察、推理、归纳的科学意识和方法

5、通过对伽利略自由落体运动研究的'学习,培养学生抽象思维能力,并感受先辈大师崇尚科学、勇于探索的人格魅力

二、重点难点

理解在同一地点,一切物体在自由落体运动中的加速度都相同是 本节的重点

掌握并灵活运用自由落体运动规律解决实际问题是难点

三、教学方法

实验—观察—分析—总结

四、教具

牛顿管、抽气机、电火花计时器、纸带、重锤、学生电源、铁架台

五、教学过程

(一)、课前提问:初速为零的匀加速直线运动的规律是怎样的?

vt=at

s =2

vt2 =2as

(二)、自由落体运动

演示1:左手掷一金属片,右手掷一张纸片,在讲台上方从同一高度由静止开始同时释放,让学生观察二者是否同时落地.然后将纸片捏成纸团,重复实验 ,再观察二者是否同时落地.

结论:第一次金属片先落下,纸片后落下,第二次几乎同时落下。

提问:解释观察的现象

显然,空气对纸的阻力影响了纸片的下落,而当它被撮成纸团以后,阻力减小,纸片和金属片才几乎同时着地。

假设纸片和金属片处在真空中同时从同一高度下落,会不会同时着地呢?

演示2:牛顿管实验

自由落体运动:物体只在重力作用下从静止开始下落的运动,叫做自由落体运动。

显然物体做自由落体运动的条件是:

(1)只受重力而不受其他任何力,包括空气阻力。

(2) 从静止开始下落

实际上如果空气阻力的作用同重力相比很小,可以忽略不计,物体的下落也可以看做自由落体运动。

(三)自由落体运动是怎样的直线运动呢?

学生分组实验(每二人一组)

将电火花计时器呈竖直方向固定在铁架台上,让纸带穿过计时器,纸带下方固定在重锤上,先用手提着纸带,使重物静止在靠近计时器下放,然后接通电源,松开纸带,让重物自由下落,计时器就在纸带上打下一系列小点。

运用该纸带分析重锤的运动,可得到:

1、自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动

2、重锤下落的加速度为a=9.8m/s2

(四)自由落体加速度

1、学生阅读课文

提问:什么是重力加速度?标准值为多少?方向指向哪里?用什么字母表示?(略)

2、重力加速度的大小有什么规律?

(1)在地球上同一地点,一切物体的重力加速度都相同。

(2)在地球上不同的地方,重力加速度是不同的,由教材第37页表格可知,纬度愈高,数值愈大。

(3)在通常的计算中,可以把g取作9.8m/s2,在粗略的计算中,还可以把g取作10m/s2

(五)自由落体运动的规律

vt=gt

h=(1/2)gt2 g取9.8m/s2

vt2=2gh

注意式中的h是指下落的高度

(六)课外作业

1、阅读《伽利略对自由落体运动的研究》

2、教材第38页练习八(1)至(4)题

自由运动教案篇2

一、教材分析

自由落体运动是匀变速直线运动的一种具体情形。此前,学生已经学习了匀变速直线运动的规律,也学习了研究匀变速直线运动的基本方法,对本课的学习,实际上是引导学生利用已有知识解决生活实际中的问题。组织学生进行探究活动,既有利于巩固所学的知识,培养学生解决实际问题、探求规律的能力,还能对学生进行科学方法和科学思想的教育。

本节课的教学重点在于说明不同物体自由下落的加速度都是重力加速度g。由于学生受日常经验的影响,对重的物体下落快,轻的物体下落慢的印象很深,所以本节课做好实验十分重要。教学时可以引导学生从日常生活经验出发,通过实验逐步提出问题(设疑),让学生自己探究(解疑),得出结论。充分体现了物理是以实验为基础的学科,让学生体会科学推理和科学实验是揭示自然规律的重要方法和手段。

本节课的教学难点是掌握并灵活运用自由落体运动规律解决实际问题。

二、教学目标

1、知识与能力

(1)理解自由落体运动,理解是重力加速度,

(2)掌握自由落体运动的规律,

(3)培养学生分析和综合、推理和判断等思维能力。

2、过程与方法

通过观察轻重不同物体在真空中的下落过程,实际测量重物自由下落的加速度等探究活动,让学生体会科学推理和科学实验是揭示自然规律的重要方法和手段。

3、情感态度和世界观

感受前人(亚里士多德)崇尚科学、勇于探索的人格魅力,培养学生严谨务实的科学态度。促进学生形成科学思想和正确的世界观。

先通过观察生活中的一些现象和提出亚里士多德的理论和设疑“重物体比轻物体下落快吗?”,让学生通过分组实验及演示实验(牛顿管)解疑,理解什么是自由落体运动,明确物体做自由落体运动的条件。并得出做自由落体运动的不同物体,在同一地点从同一高度下落的快慢相同的结论。接着引导学生探究“自由落体运动是一种怎样的运动呢?”,通过分组实验对自由落体运动进行研究,得出自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。再提出“你能求出自由落体运动的加速度吗?”,引导学生去研究,从而圆满解决问题。

三、教学准备

(1)牛顿管、抽气机;

(2)10套:纸片、铁架台、铁螺丝、铁夹、铁横杆、纸带夹、打点计时器(带复写纸片)、纸带、重锤、海绵垫、接线板;长刻度尺。

五.教学过程

回顾学过的知识:复习匀加速直线运动的规律和判定,掌握其有关的一些公式。

引入新课:

在日常生活中,我们会看到这种现象:把硬币和纸片举到相同高度,硬币的重量比纸片重,同时由静止开始释放。观察哪个先落地?

(演示:硬币和纸片)

观察结果:硬币先落地

类似的现象在生活中还有很多,早在公元前4世纪,古希腊哲学家亚里士多德通过观察大量物体下落的现象,归纳出:物体越重,下落得越快。在我们今天看来,他这个说法是否正确呢?

提问:是不是重的物体一定比轻的物体下落得快呢?(课后有伽利略的推论)

我们可以通过实验研究这个问题,桌上有两张纸片(同种材料,质量不同)观察掉落在桌面的情况:

1、两张纸平摊,同一高度,同时静止释放。

2、把质量小的纸捏成纸团,同一高度,同时静止释放。

(让学生自己试一试)

我们通过观察这个现象说明了什么?

可见,重的物体不一定下落得快,轻的物体下落不一定慢。那么是什么原因造成的呢?

(学生:受空气阻力的影响)

我们的神舟六号飞船返回时,为了安全的降落,一定的高度要打开降落伞来减速,利用的空气的阻力。

正是由于有空气阻力的影响,物体下落得才有快有慢。同学们想想看,如果没有空气阻力的影响,也就是在一个没有空气的空间里,物体只受重力,从静止开始下落的情况是什么样子呢?

(演示牛顿管)

看,这是一根玻璃管,管中的空气已经用抽气机抽掉了,里边有一个金属片和羽毛,观察牛顿管里的羽毛和金属片下落的快慢。

(观察实验)

定义:物体在只受重力作用下从静止开始下落的运动,叫做自由落体运动。

要注意理解“自由”这两个字:只受重力、初速度为零。

结合上面的实验我们一起总结下,小结:如果没有了空气阻力,不同物体从同一高度做自由落体运动,它们的运动情况是相同的。

这种运动只在没有空气的空间里才能发生。不过,在存在空气的空间里,如果空气阻力的影响很小,物体的下落也可以近似看作自由落体运动。

亚里士多德是古希腊的圣人,恩格斯称他是最博学的人。限于当时科技发展的水平,他在物理方面的论述,今天看来很多是不恰当的。但是,在两千年前他能够通过观察、归纳,形成自己的一套理论体系,已经很不简单了。我们应该正确评价他在科学发展史上的地位。

我们知道了什么是自由落体运动,下面我们继续深入的分析这种运动。

(演示实验:将点火花计时器呈竖直方向固定在铁架台上,让纸带穿过计时器,纸带下方固定在重锤上,先用夹子夹住纸带上方,使重物静止在靠近计时器的下方,然后接通电源,待打点稳定后再松开纸带,让重物自由下落,计时器就在纸带上打出一系列小点,那么这些点记录了重物的运动情况。)

下面大家结合学案来分析下纸带。

提问:轨迹为直线还是曲线?

答:轨迹为一条直线,物体作直线运动。

提问:是匀速直线运动吗?

答:在连续相等的时间内通过的位移不相等,逐渐的增大,所以是加速直线运动。

提问:是匀加速吗?是如何判断出来的?

(提示:回忆前面学过的匀变速直线运动规律:连续相等的时间内,物体通过的位移之差为定值。这是一个判断公式,已知的=0.02秒。

答:可以测出连续相等的时间内,物体通过的位移之差为定值(在误差允许的范围内)。则物体做匀变速直线运动。

我们一起总结一下:自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。

提问:能求出自由落体运动的加速度吗?

同样根据上面的公式,我们对自由落体运动的加速度进行计算一下,大家选取不同的时间间隔来读取数据。

通过多次测量计算:

(1)我们通常用g来表示自由落体加速度,也叫重力加速度,数值近似为9.8,重力加速度的方向总是竖直向下的。在实验中,如果要获得更精确的数据,还可以用频闪照相来测量。

自由落体运动是初速为零的匀加速直线运动,那么其运动规律与一般规律类似:

不同的物体在同一地点,从相同高度同时自由下落的物体,同时到达地面,根据,则它们的加速度是相同的。

应用:

1:大家看到课后的测定反应时间小实验。

2:测量物体从一定高度的楼房掉下,已知落地时的速度,求高度和下落时间。

我们可以通过测量在连续相等的时间间隔内,物体通过的位移之差是否为一个定值。若为定值,则是匀变速直线运动。

自由运动教案篇3

题:自由落体运动

教学目的:1.理解什么是自由落体运动,知道它是初速度为零的匀加速直线运动。

2.理解什么是自由落体运动的加速度,知道它的方向,知道在地球上不同地方重力加速度大小不同。

3.掌握自由落体运动的规律。

重 点:自由落体运动的特点

新课教学:

让学生先自学后提出问题

1. 人们通常是怎样看待自由落体运动的?

物体下落的'快慢是由它们的重量的大小决定,重的物体下落快,轻的物体下落慢,(可以通过演示纸片和粉笔头来加以说明)。

这种看法正确么?错在什么地方?(轻的物体受到的阻力大,重的物体受到的阻力小上述说法不正确)。

2. 在没有空气阻力的空间物体下落的快慢如何呢?

演示:⑴.粉笔头和小纸团下落

⑵.牛顿管(也叫钱毛管)

实验说明了什么?(不同物体下落快慢相同)

结论:物体只在重力作用下,从静止开始下落的运动,叫自由落体运动。

强调:⑴.这种运动发生在真空中。

⑵.若空气阻力很小,可忽略时,也可看作自由落体运动。

3. 自由落体运动是一个什么性质的运动呢?

回顾前面所学知识,怎样判断一个运动是否是匀变速运动呢?(△s=常数)

下面分析课本上的闪光照片

⑴.测出小球的位置坐标x

⑵.计算出相邻两个小球间的距离s

⑶.计算出相邻相等时间内的位移之差△s

比较各个△s可见都接近于2,若忽略误差,可见△s相等,等于常数.即自由落体运动是一个匀变速运动.

由于初速度为零,所以自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动.

4.自由落体加速度大小、方向。

不同物体在同一地点,从同一高度同时自由下落,同时到达地面。由s=可知,加速度大小相同,这个加速度叫自由落体加速度,也叫重力加速度,用g表示。

重力加速度的方向总是竖直向下的。

大小:不同地方数值不同。如课本表格所示,由表中可见,重力加速度g随纬度的升高而增大。

通常计算时:g=9.8m/s2

粗略计算时:g=10m/s2

5.自由落体运动的规律

因为自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,所以其规律都适用于自由落体运动,就是把a变成g,其公式如下:

Vt=gt

S=

Vt2=2gs

练习:一个物体从h高处自由下落,经过最后196m所用的时间是4秒,若不计空气阻力,求物体下落的总时间和下落的高度h.

解法一:由A到C自由落体运动h= (1)

由A到B也是自由落体 h-h'= g(t-t')2 (2)

(1)-(2)式得

h'=gtt'-

t= = =7(s)

h= = =240(m)

解法二:v =v 设总时间为t

可求得t-2秒时的速度

v=g(t-2)=

t= +2= +2=7(s)

h= = =240(m)

作 业:练习八 1-4题.

自由运动教案篇4

一、教学目的:

1、通过观察现象,了解分析物理规律的方法。

2、理解什么是自由落体运动,知道它是初速度为零的匀加速直线运动。

3、理解什么是自由落体加速度,知道它的方向,知道在地球的不同地方,重力加速度大小不同。

4、掌握自由落体运动的规律。

二、器材及方法:

1、器材:两张大小不同的小纸片;粉笔头;乒乓球;一个小钩码;牛顿管。

2、方法:通过小实验和逻辑推理启发式教学。

三、重点与难点:

不同物体下落的加速度都是重力加速度 。

四、教学过程:

(一)什么是自由落体运动:一个物体离地h高处,当把细绳剪断,物体就在重力的作用下沿着竖直方向下落,这种运动即为自由落体。

1、问题:不同的物体下落的快慢是否相同呢?

(1)实验讨论1:一张小纸片和一支粉笔头同时从同高处下落, 哪个先落地?(动手做)

①现象:粉笔先落地。

②感觉:重的物体先落地。

(2)实验讨论2:一个乒乓球和一个钩码同时从同高处下落,谁先落地?

①现象:钩码先落地。

②感觉:重的物体先落地。

(3)实验讨论3:把小纸片揉成团再重做实验讨论2 。

现象:两者差不多同时落地。

2、问题:物体下落的快慢是否由物体的重量有关?

首先我们来用一种巧妙的推理方法来进行推理:

(1)讨论:

①假设一块大石头的下落比一块小石头下落快。

②而两块石头的总重量最大,它们整体下落的速度与大石头、小石头下落的速度相比应如何?(答:整体下落速度最快)。

③而如把两块石头拴在一起时,下落快的会被下落慢的拖着而减慢;下落慢的会被下落快的拖着而加快,结果如何?(答:两块石头的.整体下落的速度应小于大石头的速度,而大于小石头的速度。)

④这与重的物体先落地的结论矛盾。

(2)实验:用牛顿管做实验,大家看到:真空管内的形状质量都不同的金属片、小张片当管直立过来时,它们同时到过管底。

(3)结论:说明它们下落的一样快。物体下落的快慢与它的重量无关!我们不能仅用生活中的感知去推究物理规律,而应深刻分析,抓隹矛盾的主要方面,由实验总结出本质的东西,得出物理规律。为什么会有这种结果呢?我们来看看自由落体运动的特点、

(二)自由落体运动的特点: 物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫做自由落体运动。

1、条件:

①物体只受重力作用。

②从静止开始下落。

2、运动性质:它是一种初速度为零的匀速直线运动。

3、运动规律: 因为物体只受重力,据 有: 如果在相同地区,不同的物体的重力加速度都相同,则它们的运动速度和从同高度下落至地面的时间都相同,与物体的质量无关。那么,不同的物体的重力加速度是否相同呢?

(三)重力加速度。

1、重力加速度:物体只在重力作用下,自由下落的加速度。

2、实验:测重力加速度的方法。课本第51页图2—24中是一个小球从某高度自由下落时用频闪照相机(每隔相同时间照一张相片)从小球正面拍摄的,图中的多个小球是同一个小球在不同时刻的位置叠加的结果,从图中可读出相邻的时间里小球发生的位移。根据 (t为频闪照相机的拍摄时间),即可求出重力加速度 。

3、根据用不同的小球重复实验表明:同一地区,不同物体的重力加速 度相同。

4、不同地区(纬度不同)物体的重力加速度略有不同。从书中表中可知:

①同一纬度地区重力加速度相同。

②纬度越高重力加速度越大。

③通常计算中,重力加速度取 ,粗略计算中取 。

(四)总结:

1、自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。

2、不同物体的重力加速度在同地区相同,不同地区重力加速度与纬度有关。

3、自由落体运动的规律是 ,凡是初速度为零的匀加速直线运动的推论也适用于自由落体运动。

练习:

1、想测出一幢楼的高度,你用所学过的知识设计测量方案。

2、一个物体从塔顶自由下落,在到达地面前最后1秒内的位移是整个位 移的9/25,求塔高。

3、求一个物体自由下落,从下落时起,第隔1秒钟物体下落的高度之比。

自由运动教案篇5

一、教学目标

1、知识与技能

(1)认识自由落体运动,知道影响物体下落快慢的因素,理解自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。

(2)能用打点计时器或其他实验仪器得到相关的运动轨迹并能自主进行分析。

(3)知道什么是自由落体的加速度,知道它的方向,了解在地球上的不同地方,重力加速度大小不同。

(4)掌握如何从匀变速直线运动的规律推出自由落体运动规律,并能够运用自由落体规律解决实际问题。

(5)初步了解探索自然规律的科学方法,重点培养学生的实验能力和推理能力。

2、过程与方法

(1)会根据现象进行合理假设与猜想的探究方法。

(2)会利用实验数据分析并能归纳总结出物理规律的方法。

3、情感态度与价值观

(1)通过指导学生探究,调动学生积极参与讨论,培养学生学习物理的浓厚兴趣。

(2)渗透物理方法的教育,在研究物理规律的过程中抽象出一种物理模型──自由落体。

(3)培养学生的团结合作精神和协作意识,敢于积极探索并能提出与别人不同的见解。

二、教学重难点

重点:1.自由落体运动的概念及探究自由落体运动的过程。

2.掌握自由落体运动的规律,并能运用其解决实际问题。

难点:理解并运用自由落体运动的条件及规律解决实际问题。

三、教学过程

1、新课导入

这一环节采用游戏导入,教师在课前需要设计制作好“测反应时间尺”(在一约50cm长的尺有刻度的一面标上自由下落对应长度所用的时间)。

师:一般情况下,刻度尺是用来测量什么物理量的?

生:测量物体长度的!

师:大家看到我手里的这把尺子了没有?我这把尺子跟普通尺子是不一样,有特殊的功能,它可以测量出你的反应时间。不信?我请几位同学上来试试。

找几名同学上来做这个实验。可通过比比谁的反应时间短来调动学生的积极性。

师:相信大家一定非常想知道这把尺为什么能测出人的反应时间呢?是根据什么原理呢?我可以告诉大家,尺子测时间的原理就是利用尺子下落过程中的运动特点制成的。而我们今天要研究的就是尺子下落这样的运动。

师:像尺子下落这样的'运动是一种常见的运动。挂在线上的重物,如果把线剪断,它就在重力的作用下,沿着竖直方向下落。从手中释放的石块,在重力的作用下也沿着竖直方向下落。

师:不同的物体下落快慢是否一样呢?物体下落的快慢由哪些量决定?请大家结合日常生活经验回答问题。

生:不同物体下落快慢应该是不一样的,下落快慢应该是由质量决定,质量大的下落快,质量小的下落快慢。

师:这位同学回答得对不对呢?大家看我来做几个实验。

演示实验

(1)将一张纸和一张金属片在同一高度同时释放,结果金属片先着地。教师不发表意见,继续做实验。分别将实验内容和实验结果板书在黑板上。

(2)将刚才的纸片紧紧捏成一团,再次与硬币同时释放,结果两者几乎同时落地。

(3)将两个完全一样的纸片,一个捏成团,一个平展,则纸团下落快。

师:物体下落快慢是由质量决定吗?

生:不是的!

师:为什么这样说?

生:第2个实验和第三实验都说明了这个问题,特别是第3个问题,质量一样却下落有快慢之分。

师:那你现在觉得物体下落快慢由什么因素决定呢?

生:我想应该是空气阻力。

猜想

师:如果影响物体下落快慢的因素是空气阻力,那么在没有空气阻力,物体的下落快慢应该是一样的,这种猜想是不是正确呢?我们来做一个实验验证一下。

验证—牛顿管实验

师:刚才的实验现象验证了我们的猜想,在没有空气阻力即物体只受重力的情况下,所有物体由静止下落的快慢是一样的。

师: 1971年美国阿波罗15号宇航员在月球表面将锤子和羽毛同时释放,它们同时落在月球表面,这是通过电视转播过的。

2、新授环节

(1)自由落体运动

师:物体若在没有空气阻力的情况下由静止下落,它的受力情况有什么特点?

生:没有空气阻力,则物体只受重力。

师:很好!物理学中把这种只受重力作用,由静止开始下落的运动叫做自由落体运动。

自由落体运动:在只受重力的情况下,由静止开始下落的运动。

师:我们日常生活中见到的落体运动是自由落体运动吗?比如开始测反应时间的尺子的下落运动是自由落体运动吗?

生:肯定不是,因为在地球表面大气层内,没有空气的情况是不存在的。

师:说得很好!在我们的日常生活环境下,自由落体运动是不存在的,只是一种理想运动模型。但利用忽略次要因素,抓住主要因素的物理研究方法,我们可以把日常生活中一些空气阻力影响不大的落体运动近似看作自由落体运动。什么样才叫做阻力影响不大,就是阻力跟重力相比可以忽略。

近似条件:一般情况下,密度较大实心物体的下落都可以近似看成自由落体运动。

(2)自由落体运动的运动规律

师:做自由落体运动的物体的运动规律是什么呢?速度随时间是如何变化的?位移随时间又是如何变化的,我们该如何来研究它的运动规律呢?

生:利用打点计时器。先选择一个物体,这个物体必须密度大,实心,体积不要太大,这样的话就可以把这个物体由静止开始下落的运动近似看成自由落体运动。接着用打点计时器来研究物体的运动规律。

师:请同学们自己设计并进行实验,将纸带的处理结果告诉我。

学生设计、操作并处理实验结果

总结分析运动规律

师:实验结论是什么?

生:自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。

师:如何得出这个结论?

生:根据实验得到的纸带,我猜想它是匀加速运动。于是我用匀变速直线运动的运动规律

来验证纸带,结果证明自由落体运动是匀变速直线运动。

师:回答得非常正确!自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,这个结论我们要牢记。

师:那再计算一下自由落体的加速度大小是多少?方向如何?

生:我所算得的结果在9.4左右,方向是竖直向下,因为物体是竖直向下匀加速的,所以加速度方向应该与速度方向相同,竖直向下。

师:其他同学的结果呢?

生:我的也差不多。

关键点提问

师:大家用的是质量不同的重锤做的实验,为什么求出来的加速度结果差不多呢?

生:虽然重锤质量不同,但由于空气阻力影响较小,均可以近似成自由落体运动,而我们已经知道:所有物体做自由落体运动的运动情况是完全一样的。所以测出来的结果差不多是符合事实的。

总结归纳重力加速度

师:同学们刚才测量计算出来的自由落体加速度又叫做重力加速度,用g表示。精确的实验发现,在地球上不同的地方,g的大小是不同的:1、纬度越高,g越来越大;2、同一纬度,高度越大,g越小。一般的计算中可以取9.8m/s2或10m/s2,如果没有特殊说明,都按9.8m/s2计算。

3、巩固练习

例1、下列说法正确的是(bd)

a. 物体从静止开始下落的运动叫做自由落体运动

b. 物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫做自由落体运动

c. 从静止开始下落的钢球受到空气阻力作用,不能看成自由落体运动。

d. 从静止开始下落的钢球受到空气阻力作用,因为阻力与重力相比可以忽略,所以能看成自由落体运动。

例2、下列说法不正确的是(a)

a. g是标量,有大小无方向。

b. 地面不同地方g不同,但相差不大。

c. 在同一地点,一切物体的自由落体加速度一样。

d. 在地面同一地方,高度越高,g越小。

例3、ab两物体质量之比是1:2,体积之比是4:1,同时从同一高度自由落下,求下落的时间之比,下落过程中加速度之比。

解:因为都是自由落体运动,高度一样,所以下落时间一样,1:1;下落过程加速度也一样都是g,1:1

例4、质量为2kg的小球从离地面80m空中自由落下,g=10m/s2,求

1、经过多长时间落地?

2、第一秒和最后一秒的位移。