高中物理必修課件：1.3《豎直方向的拋體運動》（粵教必修2）
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歡迎進入物理課堂 一 對豎直下拋運動的理解 1 做豎直下拋運動的條件 1 具有豎直向下的初速度 2 只受重力作用 2 規(guī)律豎直下拋運動是初速度v0向下 加速度為g的勻加速直線運動 其規(guī)律如下 3 豎直下拋運動與自由落體運動的聯(lián)系與區(qū)別 豎直向下拋出的物體 若空氣阻力與物體的重力相比很小 阻力可以忽略時 此時可以把物體的運動看做豎直下拋運動 典例1 一人站在30m高的樓頂豎直向下投石塊 假設石塊出手時的位置靠近樓頂 石塊到達地面所用的時間為2s 不計空氣阻力 g取10m s2 求 1 石塊出手時速度的大小 2 石塊到達地面時速度的大小 解題指導 1 石塊做豎直下拋運動 2 確定位移時間公式 速度時間公式 標準解答 1 由題意知s 30m t 2s 由位移公式得 2 由速度公式vt v0 gt 得石塊落地時速度的大小為vt 5 10 2 m s 25m s 答案 1 5m s 2 25m s 變式訓練 2011 惠州高一檢測 從離地45m處自由下落一個小球 1s后再從同一位置豎直向下拋出另一個小球 要使兩個小球同時落地 第二個小球拋出時的初速度必須多大 不計空氣阻力 g取10m s2 解析 設自由下落的小球運動時間為t 則設下拋小球的初速度為v0 則運動時間為t1 2s由位移公式得答案 12 5m s 二 對豎直上拋運動的理解 1 運動條件 物體具有向上的初速度v0 且只受重力作用 豎直上拋運動是一種勻變速直線運動 2 兩種分析方法 1 分段法 上升過程 勻減速直線運動 取向上為正方向 下降過程 自由落體運動 2 整體法 勻變速直線運動 取向上的方向為正方向 則v0 0 a g 3 豎直上拋運動的對稱性 1 豎直上拋運動可分解為向上的速度為v0的勻速直線運動和自由落體運動的合運動 2 對空氣阻力不可忽略的情況 只能用分段處理法 此時上升過程勻減速運動的a g 下降過程中a g 典例2 一個人站在一座很高的樓頂的邊緣 將一物體以10m s的初速度豎直向上拋出 忽略空氣阻力 重力加速度g 10m s2 求t 3s時物體的速度和位移 使用兩種方法求解 解題指導 解答本題應注意以下兩點 標準解答 解法一 分階段處理 上升階段 最大高度下降階段 t下 t t上 3 1 s 2s vt gt下 10 2m s 20m s 方向豎直向下 方向豎直向下 由以上數據可看出 t 3s時 物體已經處于下降過程中 且3s時的速度大小為20m s 比較s 5m和h 20m可知 t 3s時物體運動到拋出點下方距拋出點 h h s 15m處 如圖所示 解法二 整體處理 設豎直向上為正方向 將t 3s代入速度公式得 vt v0 gt 10 10 3 m s 20m s 表明速度大小為20m s 方向豎直向下 且s v0t gt2 10 3 10 32 m 15m 表明此過程發(fā)生的位移大小是15m 且在拋出點的下方 規(guī)律方法 豎直上拋運動的求解技巧 1 正方向與各矢量正 負號的確定使用整體法處理豎直上拋運動時 要特別注意公式中各矢量的方向 一般以向上的方向為正方向 2 求解豎直上拋運動的基本方法分段法 上升過程用初速度不為零的勻減速直線運動規(guī)律計算 下降過程用自由落體運動的公式計算 整體法 加速度方向與初速度的方向相反 把豎直上拋運動看做勻變速直線運動 3 豎直上拋運動的上升階段和下降階段具有對稱性 互動探究 本例中物體處于拋出點上方4 2m時的速度和時間分別為多少 解析 由公式得由vt v0 gt得代入數據得t1 0 6s t2 1 4s答案 4m s 方向向上或向下0 6s或1 4s 變式備選 一物體做豎直上拋運動 從拋出時刻算起 上升到最大高度一半的時間為t1 速度減為拋出時速度的一半的時間為t2 則t1與t2比較 其大小關系為 A t1 t2B t1 t2C t1 t2D 不能確定 解析 選C 豎直上拋運動上升過程為勻減速直線運動 上升前一半高度時速度大 用時t1 t為上升到最高點用的時間 而速度減為一半用時為t2 故t1 t2 所以選項C正確 典例 如圖所示 A B兩棒長均為L 1m A的下端和B的上端相距h 20m 若A B同時運動 A做自由落體運動 B做豎直上拋運動 初速度v0 40m s 求 1 A B兩棒何時相遇 2 從相遇開始到分離所需的時間 解題指導 解答本題應注意以下兩點 標準解答 1 設經時間t兩棒相遇 A做自由落體運動B做豎直上拋運動又s1 s2 h即gt2 v0t gt2 h得 2 從相遇開始到兩棒分離的過程中 A棒做初速度不為零的勻加速運動 B棒做勻減速直線運動 設從相遇開始到分離所需的時間為 t 則 vA t g t2 vB t g t2 2LvA gt vB v0 gt代入數據解得答案 1 0 5s 2 0 05s 審題不清導致錯誤 某人站在高樓的陽臺上以20m s的初速度豎直上拋一石子 忽略空氣阻力 求石子經多長時間到達距拋出點15m的位置 g取10m s2 正確解答 石子經過距拋出點15m的位置有兩個 分別在拋出點的上 下方 在拋出點上方15m處時s 15m 則s v0t gt215 20t 10t2解得t1 1st2 3st1 t2分別為上升和下降階段經過該位置所用的時間 在拋出點下方15m時 s 15m 則 15 20t 10t2解得 易錯分析 解答本題時易犯錯誤具體分析如下 1 一物體自空中的A點以一定的初速度向上拋出 1s后物體的速率變?yōu)?0m s 則此時物體的位置和速度方向可能是 不計空氣阻力 g 10m s2 A 在A點上方 速度方向向下B 在A點下方 速度方向向下C 正在A點 速度方向向下D 在A點上方 速度方向向上 解析 選D 1s后物體的速度方向暫不明確 若向下 則由vt v0 gt得v0 vt gt 10 10 1 m s 0m s不符合題意 故1s后物體速度方向向上 初速度方向向上 拋出點在A點上方 選D 2 關于豎直下拋運動 下列說法正確的是 A 下落過程是加速運動 加速度越來越大B 下落過程是勻速直線運動C 在下拋時 由于給物體一定的作用力 所以在下落過程中的加速度大于重力加速度D 下落過程中 物體的運動是勻變速直線運動 解析 選D 豎直下拋的物體只受重力 故其加速度為g恒定不變 物體的運動是勻加速直線運動 故A B C錯誤 D正確 3 做豎直上拋運動的物體在上升和下降過程中通過同一位置時 不相同的物理量是 A 速度B 速率C 加速度D 位移 解析 選A 做豎直上拋運動的物體在上升和下降過程中通過同一位置時 位移大小 方向均相同 速度大小相等 方向相反 加速度均為g 故A正確 4 2011 廈門高一檢測 物體以20m s的初速度做豎直上拋運動 g取10m s2 物體能上升的最大高度是 A 10mB 20mC 30mD 40m 解析 選B 物體上升的最大高度為故B正確 5 氣球以10m s的速度勻速上升 當它上升到離地面40m高處時 從氣球上落下一個物體 不計空氣阻力 g 10m s2 求 1 物體落到地面需要的時間 2 物體落到地面時速度的大小 解析 1 設豎直向下為正方向 則s v0t gt2將s 40m v0 10m s代入上式解得 t 4s 2 由公式vt v0 gt得vt 10 40 m s 30m s 方向向下 速度大小為30m s答案 1 4s 2 30m s Thankyou 同學們 來學校和回家的路上要注意安全 同學們 來學校和回家的路上要注意安全
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