高中物理 竖直上抛运动课件 新人教版必修1

竖直上抛运动 回忆 自由落体运动 将一个物体无初速度的释放 物体仅在重力的作用下所做的运动称作自由落体运动 自由落体运动 1 定义 物体只在重力作用下从静止开始的运动叫自由落体运动 2 特点 只受重力 初速为零 3 运动性质 初速度为零的匀加速直线运动 1 用 g 表示 3 方向 竖直向下 2 大小 自由落体加速度 重力加速度 在同一地点 一切物体自由下落的重力加速度相同随纬度变大略微变大 若无特别说明 可取g 9 8m s2 阻力与重力相比较可以忽略不计时 可看做自由落体运动 密度比较大 体积比较小 下落速度不太大 自由落体运动的规律 匀变速直线运动 自由落体运动 例1 一个物体从高度h处自由下落 测得物体落地前最后1秒内下落了25米 求 物体下落的高度h g取10m s2 解一 画出运动示意图 设落地总时间为t 则依题意 由自由落体运动规律得 O到Bh 1 2 gt2 1 O到Ah 25 1 2 g t 1 2 2 解得t 3s h 45m 解二 A B由竖直下抛运动规律 hAB vA 1 1 2 g 12 25 vA 20m s O到A由自由落体运动规律得 h 25 vA2 2g 20m h 45m 解三 O A自由落体运动vA g t 1 O B自由落体运动vB gth 1 2 gt2 A B竖直下抛运动vB2 vA2 2g 25 g2t2 g2 t 1 2 2g 25 解出t 3s h 45m 解四 A B平均速度为 vA vB 2 25 A B竖直下抛运动vB vA g 1 vB 30m s O B自由落体运动 h vB2 2g 45m 解五 自由落体运动第一秒下落的位移为 h 1 2g 1 5m 由自由落体运动的比例关系 h h h 1 3 5 5 15 25 t 3sh 5 15 25 45m 解六 由自由落体运动的速度图线 梯形面积等于最后1s内的位移 ab g t 1 cd gtbc 1s 25 1 2 gt g t 1 1 t 3sh 1 2 gt2 45m 例2 一铁链其上端悬挂于某一点 将悬点放开让铁链自由下落 不计空气阻力 已知铁链通过悬点下3 2m的一点所经历的时间为0 5s 试求铁链的长度L g取10m s2 解 画出运动示意图如图示 由自由落体运动的规律 A点通过C点的时间为t1 H 1 2 gt12 B点通过C点的时间为t2 H L 1 2 gt22 t1 t2 0 5s 解得t1 0 8sL 2 75m 如果将一个物体以一定的速度向下抛出呢 其运动规律是怎样 竖直下抛运动 把物体以一定的初速度向下竖直抛出 仅在重力的作用下物体所做的运动叫做竖直下抛运动 运动规律 性质 a g匀加速直线运动 竖直上抛运动 把物体以一定的初速度竖直向上抛出 仅在重力作用下物体所做的运动叫做竖直上抛运动 条件 具有竖直向上的初速度 只受重力作用 竖直上抛运动的运动分析 上升阶段 下降阶段 性质 a g匀变速直线运动 竖直上抛运动的分析方法 全程研究 设向上为正 设向下为正 设向上为正 t 2 注意各矢量 s v g 的方向 已知竖直上抛的物体初速度v0 试求 1 物体上升的最大高度以及上升到最大高度所用的时间 2 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 思考题 竖直上抛运动的图像 0 0 v t t h 处理竖直上抛运动的方法 1 分段法 2 全程法 3 对称法 时间的对称 速度的对称 例3 在楼房的阳台外以初速度20m s竖直上抛一物体 求抛出5秒末物体的位移和速度 解一 画出运动示意图如图示 A B匀减速运动 上升时间t上 v0 g 2s 上升的最大高度hm v02 2g 20m B C自由落体运动t2 3s SBC 1 2gt22 45m SAC SBC hm 20 45 25m 负号表示5秒末物体的位置C在A点下方25m vt gt2 30m s方向向下 解二 画出运动示意图如图示 A B C全过程综合考虑 匀减速运动 S v0t 1 2gt2 20 5 1 2 10 25 25m vt v0 gt 20 10 5 30m s 负号表示5秒末物体的位置C在A点下方25m 负号表示方向向下 解三 画出运动示意图如图示 A B竖直上抛运动 匀减速运动 上升时间t上 v0 g 2s A B A1 竖直上抛运动以最高点对称 t上 t下 2s vA1 20m s方向向下 A1 C竖直下抛运动 匀加速运动 t3 1s SA1C vA1t3 1 2gt32 20 1 1 2 10 1 25m vt vA1 gt3 20 10 1 30m s方向向下 例4 气球以10m s的速度竖直上升 到离地120米高处掉下一物 求物体落地的速度及运动的时间 解一 画出运动示意图如图示 C为上升的最高点 B到C 竖直上抛运动 h1 v02 2g 5m t1 v0 g 1s C到A 自由落体运动 h1 h 1 2 gt22 t t1 t2 6s vt gt2 50m s 解二 B C A整个过程 由竖直上抛运动规律 h vAt 1 2gt2vt v0 gt 即 120 10t 1 2gt2vt 10 gt 解得t 6svt 50m s 例5 某人在高层楼房的阳台外侧以20m s的速度竖直上抛一个石块 石块运动到离抛出点15米处所经历的时间是 不计阻力 g取10m s2 A 1sB 2sC 3sD 解 画出运动示意图 由竖直上抛运动规律h v0t 1 2gt2 15 20t 5t2 t1 1s或t2 3s 15 20t 5t2 ACD 例6 一个从地面上竖直上抛的物体 它两次经过最高点C点下方一个比较低的A点的时间间隔为TA 两次经过最高点下方一个比较高的B点的时间间隔为TB 试求AB之间的距离 解 画出运动示意图如图示 由竖直上抛运动的对称性 C A自由落体运动t1 TA 2 hCA 1 2 gt12 1 8 gTA2 C B自由落体运动t2 TB 2 hCB 1 2 gt22 1 8 gTB2 hAB hCA hCB 1 8 g TA2 TB2 练习 1一个小球在倾角为30 的光滑斜面底端受到一个冲击后 沿斜面向上做匀减速运动 它两次经过一个较低点A的时间间隔为tA 两次经过一个较高点B的时间间隔为tB 试求A B之间的距离 解 在光滑斜面上小球运动的加速度恒为gsin30 跟上例的竖直上抛运动类似 小球的运动以最高点C为对称 2 在地面上以初速度3v0竖直上抛一物体A后 又以初速度v0在同一地点竖直上抛另一物体B 若要使两物在空中相遇 则抛出两个物体的时间间隔必须满足什么条件 不计空气阻力 解 第一个物体A在空中运动的总时间t1 6v0 g 第二个物体B在空中运动的总时间t2 2v0 g 若B物体刚抛出时 A物体已刚落地 则 t1 6v0 g 若B物体刚抛出时 两物体同时落地 则 t2 4v0 g 4v0 g t 6v0 g 3 在离地20m高处有一小球A做自由落体运动 A球由静止释放的同时 在其正下方地面上有另一个小球B以初速度v0竖直上抛 不计空气阻力 g 10m s2 1 若要使两球在空中相遇 则B球上抛的初速度v0必须满足什么条件 2 若要使B球在上升阶段与A球相遇 则初速度v0必须满足什么条件 3 若要使B球在下落阶段与A球相遇 则初速度v0必须满足什么条件 解 h1 1 2 gt2 h2 v0t 1 2 gt2 h h1 h2 v0t t h v0 A球下落的总时间为 1 若要使两球在空中相遇 必须有 t h v0 tA v0 10m s 2 B球的上升时间t上 v0 g 若要使B球在上升阶段与A球相遇 必须有 t t上 即h v0 v0 g 3 B球在空中运动的总时间t总 2v0 g 若要使B球在下落阶段与A球相遇 必须有 t上 t t总 4 一杂技演员 用一只手抛球 他每隔0 40s抛出一球 接到球便立即把球抛出 已知除抛 接球的时刻外 空中总有四个球 将球