高中物理 第3章 第2节 竖直方向上的抛体运动知识探讨 鲁科版必修2（通用）

1、竖直方向上的抛体运动-知识探讨 合作与讨论从一个上升的气球上突然掉下一个小石块,小石块的运动情况将是怎样的？我的思路：小石块刚离开气球时具有竖直向上的速度,因此小石块不会立即开始下落,它将先向上做匀减速运动,当速度达到零后,再在重力的作用下,做自由落体运动.思考过程1.竖直抛体运动共同特点(1)v0竖直.(2)直线运动.(3)加速度均为g.2.竖直下抛运动(1)定义：以某初速度沿竖直方向向下抛出,物体只在重力作用下的运动,叫做竖直下抛 运动.(2)特点：v0竖直向下.(3)本质：初速度为v0的匀加速直线运动.(4)规律：vt=v0+gts=v0t+gt2/22gs=vt2v023.竖直上抛运动

2、(1)定义：以某初速度沿竖直方向向上抛出,物体只在重力作用下的运动,叫做竖直上抛 运动.(2)特点：v0竖直向上,只受重力的作用,加速度为重力加速度g.(3)本质：初速度为v0的匀减速直线运动.(4)物体的运动可分为两段：即上升过程的初速度为v0的匀减速运动和下降过程的自由落体运动.讨论：落地速度为v0,通过同一点时速度大小相等、方向相反.上升时间和下落时间相同,同一段用时相同.上升为匀减速到零的过程,下落为自由落体,上升可看作下落的逆过程.满足初速为零的匀变速直线运动的比例关系.(5)规律：vt=v0gts=v0tgt2/2.新题解答【例1】 一宇宙空间探测器从某星球的表面垂直升空,假设探测

3、器的质量和发动机的推力均恒定不变.宇宙探测器升空到某一高度时,发动机突然熄火关闭,如图表示其速度随时间变化的规律.(1)升高后9 s、25 s、45 s,即在图线上A、B、C三点探测器的运动情况如何？(2)求探测器在该行星表面达到的最大高度.(3)计算该行星表面的重力加速度.(假设行星表面没有空气)解析:(1)9 s时刻发动机熄火,宇宙探测器开始做竖直上抛运动,25 s时刻火箭达到最高点,45 s时探测器落回星球表面.(2)OA段探测器做匀加速直线运动,9 s末开始竖直上抛运动,能上升的最大高度可以通过图象中图线包围的面积来计算,s=6425 m=800 m.(3)AB段物体做自由落体运动,所

4、以g=(vA0)/16=4 m/s2.点评:看清图象,了解图象的物理意义,知道AB段物体的运动为竖直上抛运动是解决本题的关键.【例2】 一人在40 m高的悬崖上,以10 m/s的速度竖直向下抛出一个小铁球,小铁球落到悬崖下的水中.那么,铁球在空中的运动时间大约是多少?解析:铁球所受的空气阻力很小可视为零,这样铁球的运动是竖直下抛运动,根据匀加速运动的公式h=v0t+gt2,带入数据可得：t=2 s.点评:在有些计算当中,没有明确告诉你是否有阻力,此时应根据实际情况建立模型.因为本题中提出的小铁球的密度较大,且速度不是很大,所以可看作无空气阻力的情况.知识总结规律：匀减速直线运动的规律、自由落体运动的规律.知识：抛体运动的特点.方法：(1)处理抛体运动时要注意,加速度相等都为g.(2)处理竖直上抛运动要利用它的对称性,由于上升段为匀减速运动到零,也可以将其看为倒置的初速为零的匀加速