高中物理竖直方向上的抛体运动课件鲁科版必修2竖直抛体运动.ppt

第3章抛体运动 第2节竖直方向的抛体运动 h v0 v0 v0 v0 仅受重力作用 一 竖直下抛运动 第2节竖直方向的抛体运动 匀变速直线运动规律 h v0 a g 知3求2 矢量性 p51例题以2m s的速度从20m高度 竖直下抛一物体 物体落地速度为多少 知v0 h g 求vt 二 竖直上抛运动 第2节竖直方向的抛体运动 h a g v0 1 分段研究 上升段 匀减速直线运动 规律 上升时间t上 vo g 上升最大高度h v02 2g 对称性 t上 t下 vt v0 下降段 自由落体运动 一 竖直上抛运动 第2节竖直方向的抛体运动 h a g v0 2 整体研究 全过程匀变速直线运动 规律 vt 位移h以抛出点为起点 上方 正 下方 负 速度vt 上方 正 下方 负 v t 一 竖直上抛运动 第2节竖直方向的抛体运动 h 20m 15m s v0 2 整体研究 全过程匀变速直线运动 经过几秒离抛出点距离为10m 10 15t 5t2 t2 3t 2 0 t1 1s t2 2s 10 15t 5t2 t2 3t 2 0 舍去负根 一 竖直上抛运动 第2节竖直方向的抛体运动 h 12m a g v0 2 整体研究 全过程匀变速直线运动 h a g 10m s v0 t 17s t 2s 课本p51 例题 变形题 50m s v0 a 50m s v0 a b 50m s v0 a 例题 a b球以相同初速度50m s从同一地面上竖直上抛 a先抛出 经过2秒后抛b球 求a b两球相遇点离地面高度 b 课本p54 讨论与交流 作业 1 2 上升最大高度h v02 2g 100 20 5m 3 上升阶段 下落到抛出点阶段 从抛出点下落阶段 h a g v0 vt t t上 t下 2vo g 0 8s 对称性vt v下 4m s 全过程 h 4 2 5 4 12m 高度15 12 3m h1 a g v0 vt 0 5 v0 v1 方法一 全过程机械能守恒得 h2 mgh1 mv02 2 mgh2 方法二 分下落和上升两个阶段 下落 上升 v0 2g h2 h1 2 10 5 10m v0 2g h2 h1 2 10 5 10m 由两式子得 方法三 竖直下抛和反弹过程对称 全过程简化为以初速度v0竖直上抛5m后速度为0 求v0 v0 2g h2 h1 2 10 5 10m v0 a 优化设计p69 6 a球从地面竖直上抛 同时在a球上方h米处b球做自由落体运动 两物体在空中相遇的速率都是v 求a球初速度v0 a球上升最大高度 相遇点离地面的高度 b sb gt2 2 sa v0t gt2 2 v gt v v0 gt 2v v0 sa sb h v0t h h v02 2g h v0 v g v02 2g h h sb g v0 2g 2 2 v02 8g h 4 sa h sb 3h 4 例1 竖直上抛一物体 初速度为30m s 求 上升的最大高度 上升段时间 物体在1秒末 2秒末 3秒末 4秒末 5秒末 6秒末的高度及速度 g 10m s2 解 设竖直向上为正方向 最大高度 上升时间 1秒末 3秒末 4秒末 负号表示方向与设定正方向相反 即速度方向竖直向下 5秒末 2秒末 6秒末 由表中数据画出竖直上抛物体的位置图 由图可以清楚地看出对称性 例2 气球下挂一重物 以v0 10m s匀速上升 当到达离地高h 175m处时 悬挂重物的绳子突然断裂 那么重物经多少时间落到地面 落地的速度多大 空气阻力不计 取g 10m s2 分析 这里的研究对象是重物 原来它随气球以速度v0匀速上升 绳子突然断裂后 重物不会立即下降 将保持原来的速度做竖直上抛运动 直至最高点后再自由下落 解 方法1 分成上升阶段和下落阶段两过程考虑 绳子断裂后重物可继续上升的时间和上升的高度分别为 故重物离地面的最大高度为 h h h1 175m 5m 180m 重物从最高处自由下落 落地时间和落地速度分别为 所以从绳子突然断裂到重物落地共需时间 t t1 t2 1s 6s 7s 方法2 从统一的匀减速运动考虑 从绳子断裂开始计时 经时间t最后物体落至抛出点下方 规定初速方向为正方向 则物体在时间t内的位移h 175m 由位移公式 取合理解 得t 7s 所以重物的落地速度为vt v0 gt 10m s 10 7m s 60m s 其负号表示方向向下 与初速方向相反 说明 从统一的匀减速运动考虑 比分段计算方便得多 只是在应用时 需注意位移 速度等物理量的方向 这个物体从绳子断裂到落地过程中的v t图如图 例3 从12m高的平台边缘有一小球a自由落下 此时恰有一小球b在a球正下方从地面上以20m s的初速度竖直上抛 求 1 经过多长时间两球在空中相遇 2 相遇时两球的速度va vb 3 若要使两球能在空中相遇 b球上抛的初速度v 0b最小必须为多少 取g 10m s2 分析 a b相遇可能有两个时刻 即b球在上升过程中与a相遇 或b上升到最高点后在下落的过程中a从后面追上b而相遇 若要使a b两球能在空中相遇 则b球在空中飞行的时间至少应比a球下落12米的时间长 解题方法 自由落体的位移公式及速度与位移的关系 解 1 b球上升到最高点的高度为 此高度大于平台的高度ha 12m 故a b两球一定是在b球上升的过程中相遇 2 相遇时va gt1 10 0 6m s 6m svb v0b gt1 20 10 0 6 m s 14m s 3 设a球下落12米运动的时间为ta 若b球以v 0b上抛 它在空中飞行的时间为 要使a b球相遇 必须有tb ta 即 1 一物体以足够大的初速度做竖直上抛运动 在上升过程中最后1s初的瞬时速度的大小和最后1s内的位移大小分别为 a 10m s 10mb 10m s 5mc 5m s 5md 由于不知道v0的大小 无法计算 练习 b 2 一小球从塔顶竖直上抛 它经过抛出点之上0 4m时的速度为3m s 则它经过抛出点之下0 4m时的速度为 不计空气阻力 取g 10m s2 5m s 3 将一物体以某一初速度