高中物理 第一章 第三节 竖直方向的抛体运动课件 粤教版必修2.ppt

第三节 竖直方向的抛体运动 一 竖直下抛运动 向下 重力 1 定义 把物体以一定初速度v0沿着竖直方向 抛出 仅在 作用下物体所做的运动叫做竖直下抛运动 2 性质 初速度为v0 v0 0 加速度为 的匀加速直线运动 3 公式 vt s v0 gt 4 竖直下抛运动 可看成竖直向下的匀速直线运动和 运动的合运动 自由落体 g v0 gt 二 竖直上抛运动 向上 重力 自由落体 1 定义 把物体以一定初速度v0沿着竖直方向 抛出 仅在 作用下物体所做的运动叫做竖直上抛运动 2 性质 上升过程是初速度为v0 v0 0 加速度为 g的匀减速运动 下落过程是 运动 对全过程而言 可以看成是初速度为v0 v0 0 a g的匀变速直线运动 3 公式 vt s 4 竖直上抛运动 可看成是竖直向上的匀速直线运动和 运动的合运动 自由落体 跳起摸高是中学生常进行的一项体育运动 某同学的身高是1 80m 站立举手达到的高度为2 20m 他起跳后能摸到的最大高度是2 60m 问他起跳时的速度是多大 要点1 竖直下抛运动规律的应用 例1 一个人站在44m的塔顶上以1m s的速度竖直向下扔出一小铁球 铁球出手时在塔顶上方1m处 不计空气阻力 g 10m s2 求 1 铁球下落到距塔顶3m时的速度 2 铁球到达地面所用的时间 1 从某一高度相隔1s以相同的初速度为v0先后下抛出两 个相同的小球甲和乙 不计空气阻力 在空中的任一时刻 a 甲 乙两球距离越来越大 甲 乙两球速度之差越来 越大 c b 甲 乙两球距离保持不变 甲 乙两球速度之差保持不变c 甲 乙两球距离越来越大 但甲 乙两球的速度之差保持不变d 甲 乙两球距离越来越小 甲 乙两球速度之差越来越小 要点2 竖直上抛运动的特点 1 竖直上抛运动的基本特点2 竖直上抛运动的特殊规律 对称性 1 时间对称 物体上升到最大高度所用的时间跟物体从最高点下落到抛出点所用时间相等 即t1 t2 上升阶段中从任一点上升到最大高度所用的时间跟物体 从最高点落回这一点的时间相等 即t上 t下 2 速度对称 物体上升时通过任一点的速度跟下落时通过这一点的速 度大小相等 方向相反 即v上 v下 物体落回抛出点时的速度与抛出时的初速度大小相等 方向相反 即vt v0 例2 气球上系一重物 以4m s的速度自地面匀速上升 当上升到离地面高度h 9m处时 绳子突然断了 试求 1 从这时起 物体经过多长时间落到地面 2 重物落地时的速度多大 不计空气阻力 g取10m s2 研究竖直上抛运动可采用以下三种方法 1 分段分析法 将竖直上抛运动分为上升过程和下降过 程 上升过程 做匀减速直线运动 取向上为正方向 则速 v为正 表示质点向上运动 v为负 表示质点向下运动 由同 s求出的t vt可能有两个解 要注意分清其意义 3 图象分析法 画出物体做竖直上抛运动的v t图象 如图1 3 2 根据图象进行分析 设初速度方向为正方向 tan g 图1 3 2 t 2t0时 s 0 面积表示位移 2 某人从高层楼顶处以30m s竖直上抛一个小钢珠 小钢珠运动到离抛出点25m处 所经历的时间为多少 不计空气阻力 g取10m s2 图1 3 3 图4 解 如图4所示 小钢珠距抛出点a有两个位置 一是在a点上方的b c位置 另一个是在a点正下方的d位置 运用整体法处理 对惯性定律理解不深刻 误认为v0 0 例3 气球以10m s的速度匀速竖直上升 从气球上掉下一个物体 经17s到达地面 求物体刚脱离气球时气球的高度 g 10m s2 正解 方法一 可将物体的运动过程视为匀变速直线运动 根据题意画出运动草图 如图1 3 4 规定向下方向为正 则v0 10m s g 10m s2 所以物体刚掉下时离地1275m 方法二 如图1 3 4将物体的运动过 程分为a b c和c d两段来处理 a b c为竖直上抛运动 c d为竖直下抛运动 在a b c段 据竖直上抛规律可知此阶段运动时间为 图1 3 4 由题意知tcd 17 2 s 15s据竖直下抛规律有 方法三 根据题意作出物体脱离气球 到落地这段时间的v t图 如图1 3 5 图1 3 5 其中 v0otb的面积为a b的位移 tbtcvc的面积大小为b