《竖直方向的抛体运动》课件（1）.ppt

第三节竖直方向的抛体运动 一 竖直下抛运动和竖直上抛运动的比较 向下 重力 竖直 重力 竖直向下 重力 竖直向上 重力 续上表 匀加速直线运动 g g 续上表 v0 gt 向下的匀速直线运动与自由落体运动的合运动 vt v0 gt 向上的匀速直线运动 自由落体运动 二 竖直上抛运动的基本特点1 上升到最高点的时间 t 2 上升的最大高度 h 3 上升到最高点所用时间与回落到抛出点所用时间 落回到抛出点的速度与抛出速度大小 方向 相等 相等 相反 三 竖直上抛运动的处理方法1 分段法 上升过程是初速度为v0 a 的匀减速直线运动 下落阶段是 2 整体法 将全过程看作是初速度为v0 加速度是 的匀变速直线运动 匀变速直线运动的公式直接用于全过程 g 自由落体运动 g 一 对竖直下抛运动的理解1 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做是竖直下抛运动 2 规律 竖直下抛运动是初速度v0向下 加速度为g的匀加速直线运动 其规律如下 vt v0 gt s v0t 2gs 3 运动的分解 1 从运动的合成角度来分析 竖直下抛运动可以看做是速度为v0的竖直向下的匀速直线运动和自由落体运动的合运动 2 从v t图象也可直观地看出 如下图 甲 所示 在时间t内图象与坐标轴所围成的图形面积代表物体位移大小 显然可以分成两部分进行分析 下半部分为匀速运动图 乙 的特点v0t 上半部分为自由落体运动图 丙 的特点gt2 2 二 对竖直上抛运动的理解运动条件 物体具有向上的初速度v0 且只受重力作用 竖直上抛运动是一种匀变速直线运动 1 两种分析方法 1 分段处理 上升过程 匀减速直线运动 取向上为正方向 2 整体处理 匀减速直线运动 取向上为正方向 则v0 0 a g 2 竖直上抛运动的对称性 竖直下抛运动 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 解析 1 铁球下落的高度h 1 3 m 4m 2 设铁球用时间t落地 由位移公式h v0t gt2解得t 2 9s 答案 1 9m s 2 2 9s思维总结 竖直下抛运动就是一个初速度不为零的匀加速直线运动 只不过加速度为定值 可用匀变速直线运动的公式求解 变式训练 1 从30m高的楼顶处 以5m s的初速度竖直下抛一个小球 求经多长时间小球落地 落地时速度多大 g取10m s2 答案 2s25m s 一个人站在一座很高的楼顶的边缘 将一物体以10m s的初速度竖直向上抛出 忽略空气阻力 重力加速度g 10m s2 求t 3s时物体的速度和位移 解析 解法一 分阶段处理 由以上数据可看出 t 3s时 物体已经处于下降过程中 且3s时的速度大小为20m s 比较h 5m和h 20m可知 t 3s时物体运动到抛出点下方距抛出点 h h h 15m处 如右图所示 解法二 整体处理 设竖直向上为正方向 将t 3s代入速度公式得 vt v0 gt 10 10 3 m s 20m s 表明速度大小为20m s 方向竖直向下 且s v0t gt2 10 3 10 32 m 15m 表明此过程发生的位移大小是15m 方向竖直向下 变式训练 2 气球下挂一重物以v 10m s的速度匀速上升 当气球到达离地面h 175m高度处时 吊挂重物的细绳突然断裂 此后重物经过多长时间落回地面 落地时的速度多大 空气阻力不计 g取10m s2 答案 7s60m s 基础达标 1 下列说法正确的是 a 竖直下抛运动是自由落体运动b 竖直下抛运动的加速度大于重力加速度c 竖直下抛运动是初速度不为零的匀变速直线运动d 竖直下抛运动的速度与时间成正比 解析 竖直下抛运动的初速度不为零 不是自由落体运动 a错误 竖直下抛运动只受重力作用 加速度为g且与速度同向 故b错误 c正确 竖直下抛运动的速度v v0 gt 即v与t不成正比 d错误 答案 c 2 双选 从匀速上升的气球上释放一物体 在放出的瞬间 物体相对于地面将具有 a 向上的速度b 向下的速度c 向上的加速度d 向下的加速度 ad 3 做竖直上抛运动的物体在上升和下降过程中通过同一位置时 不相同的物理量是 a 速度b 速率c 加速度d 位移 解析 做竖直上抛运动的物体在上升和下降过程中通过同一位置时 位移大小 方向均相同 速度大小相等 方向相反 加速度均为g 故本题应选a 答案 a 4 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 g取10m s2 a 10m s 10mb 10m s 5mc 5m s 5md 由于不知道v0的大小 无法计算 b 5 竖直上抛运动的物体 到达最高点瞬间 a 速度为零 加速度为零b 速度为零 加速度向上c 速度为零 加速度向下d 具有向下的速度和向下的加速度 c 6 关于竖直上抛运动 下列说法正确的是 a 上升过程是减速运动 加速度越来越小 下落过程是加速过程 加速度越来越大b 上升时的加速度小于下落时的加速度c 在最高点时 速度 加速度都为零d 无论是上升过程还是下落过程 物体的加速度均为重力加速度 解析 竖直上抛运动的物体仅受重力作用 其加速度为g保持不变 故a b c错误 d正确 答案 d 能力提升 7 物体做竖直上抛运动 取初速度方向为正方向 则物体的v t图象是下图中所示的哪一个 d 8 从同一高度同时以20m s的速度抛出两个小球 一球竖直上抛 另一球竖直下抛 g取10m s2 则它们落地的时间差为 a 3sb 4sc 5sd 6s b 9 从某一高度竖直向上抛出一物体 在开始5s内物体通过的路程为65m 不计空气阻力 其初速度可能为多少 g取10m s2 解析 1 设全过程上升物体最小速度为50m s 其最小路程为125m 故不可能全过程上升 2 上升到最高