高中物理 1.3 竖直方向的抛体运动同课异构课件2 粤教版必修2.ppt

第三节竖直方向的抛体运动 第一章抛体运动 粤教版必修2 复习 匀变速直线运动公式 1 基本公式 2 重要推论 涉及五个运动量 s v0 vt t a 少s 少vt 少t 少a 自由落体运动 v0 0 f合 g a g 一 竖直下抛运动 1 概念 把物体以一定初速度v0沿着竖直方向向下抛出 仅在重力作用下物体所做的运动叫做竖直下抛运动 运动特征 v0 0且方向竖直向下 f合 g a g 讨论与交流 1 请比较竖直下抛运动和自由落体运动 相同之处 不同之处 2 竖直下抛运动的性质是 其依据是 都是做加速度为g的匀加速直 线运动 运动过程中都只受重力 初速度一个不为零 一个为零 匀加速直线运动 加速度为重力加速度 恒矢量 初速度方向与合外力 重力 方向相同 书p10 3 请写出竖直下抛运动的速度和位移公式 4 从运动合成的角度看 竖直下抛运动可以看作在同一直线上哪两个分运动的合运动 答 竖直下抛运动可以看作是在同一直线上向下的匀速直线运动和自由落体运动的合运动 以竖直向下为正方向 一 竖直下抛运动 1 概念 把物体以一定初速度v0沿着竖直方向向下抛出 仅在重力作用下物体所做的运动叫做竖直下抛运动 关键词 v0 0且方向竖直向下 f合 g a g 2 竖直下抛运动的性质 初速度竖直向下 加速度为g的匀加速度直线运动 3 竖直下抛运动公式 4 竖直下抛运动的分解 可以看作是在同一直线上向下的匀速直线运动和自由落体运动的合运动 取竖直向下为正方向 5 竖直下抛运动的v t图象 二 竖直上抛运动 1 概念 把物体以一定初速度v0沿着竖直方向向上抛出 仅在重力作用下物体所做的运动叫做竖直上抛运动 运动特征 初速度 v0 0且方向竖直向上 合外力 加速度 f合 g a g 讨论与交流 2 请比较竖直上抛运动和竖直下抛运动 相同之处 不同之处 3 竖直上抛运动的性质是 其依据是 都是做加速度为g的匀加速直 线运动 运动过程中都只受重力 初速度方向不同 匀加速直线运动 加速度为重力加速度 恒矢量 初速度方向与合外力 重力 方向相反 书p10 4 请写出竖直上抛运动的速度和位移公式 5 从运动合成的角度看 竖直上抛运动可以看作在同一直线上哪两个分运动的合运动 答 竖直上抛运动可以看作是在同一直线上向上匀速直线运动和向下自由落体运动的合运动 1 画出竖直上抛的受力分析图与运动示意图 取竖直向上为正方向 初速度方向不同 竖直上抛运动上升阶段做匀减速直线运动 下落阶段做自由落体运动 竖直下抛运动一直做匀加速直线运动 二 竖直上抛运动 1 概念 把物体以一定初速度v0沿着竖直方向向上抛出 仅在重力作用下物体所做的运动叫做竖直上抛运动 关键词 v0 0且方向竖直向上 f合 g a g 2 竖直上抛运动的性质 初速度竖直向上 加速度为 g的匀加速度直线运动 3 竖直上抛运动公式 4 竖直上抛运动的分解 竖直上抛运动可以看作是在同一直线上向上匀速直线运动和向下自由落体运动的合运动 取竖直向上为正方向 二 竖直上抛运动 5 竖直上抛运动的处理方法 分步处理 下降过程是自由落体运动 取竖直向下为正方向 a g 上升过程是匀减速直线运动 取竖直向上为正方向 a g 二 竖直上抛运动 5 竖直上抛运动的处理方法 分步处理 整体处理 从全过程看 竖直上抛运动是一种加速度恒为重力加速度g的匀变速直线运动 取v0为正方向 a g 在实际问题中 选取哪种方法进行处理 应视问题的方便而定 注意 s为正 表示质点在抛出点的上方 s为负表示在抛出点的下方 v为正 表示质点向上运动 v为负表示质点向下运动 由同一s求出的t vt可能有两个解 要注意分清其意义 例1 书p11 已知竖直上抛的物体的初速度v0 试求 物体上升的最大高度以及上升到最大高度所用的时间 物体由最大高度落回原地时的速度以及落回原地所用的时间 解 在上升过程中 已知v0 vt 0 a g 由运动学公式有 在下落过程中 已知v0 0 a g 由运动学公式有 vt v0 最大高度 上升时间 落地速度 下落时间 以竖直向上为正向 以竖直向下为正向 讨论与交流 1 比较例1中的t1和t2 v和v0 你能得出什么结论 书p12 答 物体在作竖直上抛运动时 t1 t2 v v0 2 取物体上升过程中通过的某一点 那么 物体由这一点上升到最大高度所用的时间 跟物体由最大高度落到这一点所用的时间 两者是否相等 物体上升到这一点的速度 跟物体下落时通过这一点的速度 两者的大小是否相等 请实际计算一下 答 物体上升和下降 至落回原处 经过同一位置经历的时间相同 上升和下降 至落回原处 的过程中 在同一位置的速度大小相同 方向相反 竖直上抛运动上升和下降 至落回原处 的两个阶段互为逆过程 运动具有对称性 讨论与交流 3 请想一想有没有更为简单的方法求解下列问题 书p12 一个竖直上抛的小球 到达最高点前1s内上升的高度是它上升最大高度的1 4 求小球上升的最大高度 分析 由于竖直上抛运动上升和下降 至落回原处 的两个阶段互为逆过程 运动具有对称性 因此 小球到达最高点前1s内上升的高度和小球从最高点开始第1s内下落的高度是相同的 解 小球作竖直上抛运动 如图 a b t 1s va b a1 t 1s 总高度h 4h 19 6m 二 竖直上抛运动 6 竖直上抛运动的上升阶段和下降阶段具有对称性 时间对称 上升过程和下落过程经过同一段高度所用时间相等 速度对称 上升过程和下落过程经过同一位置时速度大小相等 方向相反 t上 t下 v上 v下 7 竖直上抛运动的几个特征量 上升时间 下落时间 空中运动时间 最大高度 t上 0 v0 g v0 g t下 v0 0 g v0 g t总 t上 t下 2v0 g vt v0 例2 书p12 在离地面15m的高处 以10m s的初速度竖直上抛一小球 求小球落地时的速度和小球从抛出到落地所用的时间 忽略空气阻力 取重力加速度g 10m s2 15m 解 小球作竖直上抛运动 取v0方向为正方向 有v0 10m s a g s 15m 由运动学公式 有 依题意 vt 20m s 即落地速度大小为20m s 方向竖直向下 落地时间 整体处理 15m 解 小球作竖直上抛运动 如图 取v0为正向 上升过程 o a 由 有 下落过程 a c 是自由落体运动 有 依题意 即落地速度方向竖直向下 时间 t总 toa tac 3s 分步处理 取vc 20m s 二 竖直上抛运动 8 竖直上抛运动的v t图象 斜率 上升时间 落地时间t 2t1 2v0 g 取竖直向上为正方向 最大高度 落地速度vt v0 落地位移s总 0 竖直下抛的v t图象 取竖直向上为正方向 练 书p12 1 竖直上抛运动的物体 到达最高点时 练 书p12 2 从地面以30m s的初速度竖直上抛一球 若不计空气阻力 g取10m s2 则球运动到距地面25m时所经历的时间可能为 a 1sb 2sc 4sd 5s c v 0 解 整体法 小球作竖直上抛运动 取v0向为正方向 由 代入数据有 化简得 得t1 1s a b 或t2 5s a b c b1 ad v 0 v0 a b c b1 a1 解 分步法 小球作竖直上抛 最大高度 上升时间 小球从c b1作自由落体运动 下落时间tcb1 2s 故上升时间tbc 2s 时间对称 小球从a b tab tac tbc 3s 2s 1s小球从a c b1 tacb1 tac tcb1 3s 2s 5s 3s 书p12 2 练 书p12 3 如图所示 跳起摸高是中学生常时行的一项体育活动国 某同学身高1 80m 站立举手达到的高度为2 20m 他起跳能摸到的最大高度是2 60m 问他的起跳速度是多大 解 依题意 人跳起摸高视为竖直上抛运动 其上升高度为 h 2 60m 2 20m 0 4m 最大高度处的速度vt 0 a g 由运动学公式 有 得该同学的起跳速度为 练 书p13 4 在公园经常能看见如图所示的喷泉 请根据你所学