2019_2020学年高中物理第1章抛体运动第3节竖直方向的抛体运动学案（含解析）粤教版必修2.docx

第三节竖直方向的抛体运动学 习 目 标知 识 脉 络1.知道什么是竖直下抛运动和竖直上抛运动2理解竖直下抛运动和竖直上抛运动的性质及运动规律掌握竖直上抛运动的两种处理方法分步法和全程法并能应用这两种方法处理问题(重点、难点)一、竖直下抛运动1定义把物体以一定的初速度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2条件(1)初速度方向竖直向下(2)只受重力作用3运动性质初速度不为零的匀加速直线运动加速度ag.4规律(1)速度公式：vtv0gt.(2)位移公式：sv0tgt2.(3)从公式可以看出竖直下抛运动可看作是初速度为v0的匀速运动和自由落体运动两个分运动的合运动二、竖直上抛运动1定义把物体以一定的初速度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2条件(1)初速度方向竖直向上(2)只受重力作用3运动性质初速度不为零的匀变速直线运动(通常规定初速度v0的方向为正方向)，加速度ag.4规律(1)速度公式：vtv0gt.(2)位移公式：sv0tgt2.5基本关系(1)上升到最高点的时间t.(2)上升的最大高度：h.(3)从最高点回落到抛出点所用时间为，落回到抛出点的速度与抛出时速度大小相等、方向相反1思考判断(正确的打“”，错误的打“”)(1)竖直下抛运动是初速度为零，加速度为g的匀加速直线运动()(2)竖直下抛运动的速度规律是vgt.()(3)竖直下抛运动可以看作竖直向下的匀速直线运动和自由落体运动的合运动()(4)竖直上抛运动是匀变速直线运动()(5)竖直上抛运动的速度大小逐渐减小，最终减小为零()(6)竖直上抛运动的位移大小逐渐减小，最后为零()【提示】(1)竖直下抛运动初速度不为零(2)竖直下抛运动的速度公式为vv0gt.(3)(4)(5)竖直上抛运动的速度是先向上减小，后向下增大(6)竖直上抛运动的位移先增大后减小2将物体以一定的初速度竖直下抛，其速度时间图象可能是()C竖直下抛运动的速度与时间的关系式为vtv0gt，可知C正确3物体竖直上抛后又落回地面，设向上的速度为正，它在整个运动过程中速度v跟时间t的关系应为图中的()B整个过程加速度相同，上升和下降的速度方向相反竖直下抛运动1.竖直下抛运动的条件做竖直下抛运动的物体具有竖直向下的初速度v0，下落过程中只受重力作用竖直向下抛出的物体，如果空气阻力与物体重力相比较很小时，阻力作用可以忽略，此时也可以把物体的运动看作是竖直下抛运动2竖直下抛运动的分解竖直下抛运动3将物体向下抛出使物体获得速度的过程不是竖直下抛运动，竖直下抛运动是指抛出后的过程以某一初速度向下抛出的运动不一定是竖直下抛运动，关键是物体是否只受重力，或其他力的影响是否可忽略不计【例1】一个人站在44 m的塔顶上以1 m/s的速度竖直向下扔出一小铁球，铁球出手时在塔顶上方1 m处，不计空气阻力，g取10 m/s2，求：(1)铁球下落到距塔顶3 m时的速度大小；(2)铁球到达地面所用的时间思路点拨：铁球下落的距离为4 m，由vv2gs求速度由sv0tgt2求时间解析(1)铁球下落的高度s(13) m4 m由vv2gs得vt m/s9 m/s.(2)设铁球落地所用时间为t，由位移公式sv0tgt2.解得t2.9 s答案(1)9 m/s(2)2.9 s竖直下抛的运动规律竖直下抛运动与我们前面学习的匀加速直线运动的性质是相同的，在处理竖直下抛运动的题目时，匀加速直线运动的规律、推论及方法都是适用的1某同学在一古井口以1 m/s的速度竖直向下扔一石块，2 s后听到石块击水的声音，声音的传播时间忽略不计，取g10 m/s2.估算出古井的深度约为()A20 mB22 mC2 m D7 mB石块做竖直下抛运动，hv0tgt2121022 m22 m，由此可知井深约为22 m，故选项B正确竖直上抛运动【例2】一个气球以4 m/s的速度匀速竖直上升，气球下面系着一个重物，当气球上升到下面的重物离地面217 m时，系重物的绳断了，从这时起，重物经过多长时间落到地面？重物着地时速度多大？(取g10 m/s2)思路点拨：重物做v04 m/s的竖直上抛运动，由hv0tgt2和vtv0gt计算时间及速度解析绳未断时，重物随气球以4 m/s的速度匀速上升，绳断后，由于惯性，重物将在离地面217 m处，以初速度v04 m/s做竖直上抛运动解法1分段法上升阶段重物做匀减速运动上升的最大高度h1 m0.8 m上升到最高点所用时间t1 s0.4 s下降阶段重物做自由落体运动h1hgtt2 s6.6 s故从绳断开始到重物着地时tt1t27 s重物着地时的速度vgt2106.6 m/s66 m/s解法2整体法以抛出点为坐标原点，取竖直向上为正方向因为hv0tgt2, 此处h217 m所以2174t10t2解得t17 s，t26.2 s(不合题意，舍去)又 vtv0gt4 m/s107 m/s66 m/s“”表示着地速度方向竖直向下答案7 s66 m/s竖直上抛运动问题的解题技巧1竖直上抛运动规律表达式中的正、负号的理解：一般选抛出点为坐标原点，向上为正方向，则初速度v00，加速度ag，对竖直上抛的全过程有vtv0gt，hv0tgt2，在抛出点下方时有hv0tgt2.2对解的说明与讨论(1)由vtv0gt知，若vt0，则物体在上升；若vt0，物体处于抛出点上方；若s0，物体处于抛出点下方3竖直上抛运动中的多解问题：由于竖直上抛具有对称性，往往造成多解，在实际应用中要正确把握2一人站在距地面高20 m处将一物体竖直上抛，到达最高点的最后1 s内上升的高度是它上升可达到的最大高度的(不计空气阻力，g取10 m/s2)，求：(1)它可上升的最大高度(距抛出点)；(2)物体从抛出到落地的时间解析(1)采用逆向思维法：最后1 s内的位移hgt25 m故上升的最大高度hm5h25 m.(2)设上升的时间为t1，由hmgt得：t1 s设从最高点至落地点的时间为t2.由hm20gt得t23 s故从抛出至落地的总时间tt1t2(3) s.答案(1)25 m(2)(3) s1(多选)关于竖直下抛运动，下列说法正确的是()A竖直下抛运动是匀变速直线运动，其加速度为重力加速度gB竖直向下投掷的悠悠球的运动是竖直下抛运动C竖直下抛运动可以看作自由落体运动和匀速直线运动两个分运动的合运动D物体在空气中下落一段时间后，物体的运动可看作竖直下抛运动AC竖直下抛运动的物体只受重力作用，其加速度为重力加速度g，是匀变速直线运动，故A正确竖直向下投掷的悠悠球的运动虽然具有向下的初速度，但由于有线绕在悠悠球上，悠悠球不只受重力作用，故B错误竖直下抛运动可以看作竖直方向的自由落体运动和沿初速度方向的匀速直线运动的两个分运动的合运动，故C正确如果物体在空气中下落受空气阻力作用，则物体的运动不是竖直下抛运动，D错误2(2019全国卷)如图，篮球架下的运动员原地垂直起跳扣篮，离地后重心上升的最大高度为H.上升第一个所用的时间为t1，第四个所用的时间为t2，不计空气阻力，则满足()A12B23C34D45答案C3从离地45 m处自由下落一个小球，1 s