2012高一物理课件：第一章 第三节 竖直方向的抛体运动 （粤教版必修2）

(共22张PPT)
第三节
竖直方向的抛体运动
一、竖直下抛运动
向下
重力
1．定义：把物体以一定初速度 v0 沿着竖直方向_____抛出，
仅在_____作用下物体所做的运动叫做竖直下抛运动．
2．性质：初速度为 v0(v0≠0)、加速度为__的匀加速直线运动．
3．公式：vt＝_______，s＝________.
v0＋gt
4 ．竖直下抛运动，可看成竖直向下的匀速直线运动和
___________运动的合运动．
自由落体
g
v0t＋ gt
1 2
2
v0－gt
二、竖直上抛运动
向上
重力
自由落体
1．定义：把物体以一定初速度 v0 沿着竖直方向_____抛出，
仅在_____作用下物体所做的运动叫做竖直上抛运动．
2．性质：上升过程是初速度为 v0(v0≠0)、加速度为－g 的
匀减速运动，下落过程是_________运动．对全过程而言，可以
看成是初速度为 v0(v0≠0)，a＝－g 的匀变速直线运动．
3．公式：vt＝________，s＝_________.
4．竖直上抛运动，可看成是竖直向上的匀速直线运动和
____________运动的合运动．
自由落体
跳起摸高是中学生常进行的一项体育运动，某同学的身高
是 1.80 m，站立举手达到的高度为 2.20 m，他起跳后能摸到的
最大高度是 2.60 m．问他起跳时的速度是多大？
要点1
竖直下抛运动规律的应用
【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＝10 m/s2，求：
(1)铁球下落到距塔顶 3 m 时的速度．
(2)铁球到达地面所用的时间．
1．从某一高度相隔 1 s 以相同的初速度为 v0 先后下抛出两
个相同的小球甲和乙，不计空气阻力，在空中的任一时刻(
)
A．甲、乙两球距离越来越大，甲、乙两球速度之差越来
越大
C
B．甲、乙两球距离保持不变，甲、乙两球速度之差保持
不变
C．甲、乙两球距离越来越大，但甲、乙两球的速度之差
保持不变
D．甲、乙两球距离越来越小，甲、乙两球速度之差越来
越小
要点2
竖直上抛运动的特点
1．竖直上抛运动的基本特点
2．竖直上抛运动的特殊规律(对称性)
(1)时间对称．
①物体上升到最大高度所用的时间跟物体从最高点下落到
抛出点所用时间相等，即 t1＝t2.
②上升阶段中从任一点上升到最大高度所用的时间跟物体
从最高点落回这一点的时间相等，即 t上＝t下．
(2)速度对称．
①物体上升时通过任一点的速度跟下落时通过这一点的速
度大小相等、方向相反，即 v上＝－v下．
②物体落回抛出点时的速度与抛出时的初速度大小相等、
方向相反，即 vt＝－v0.
【例2】气球上系一重物，以 4 m/s 的速度自地面匀速上升，
当上升到离地面高度 h＝9 m 处时，绳子突然断了，试求：
(1)从这时起，物体经过多长时间落到地面；
(2)重物落地时的速度多大？(不计空气阻力，g 取 10 m/s2)
t1＝
v0
g
＝
4
10
s＝0.4 s
图 1－3－1
解：物体在绳子断之前与气球一起运动，它的速度v0＝4 m/s.
绳断后，由于惯性将继续向上运动，又由于不计空气阻力，物
体仅受重力作用，故做竖直上抛运动．
方法一：分阶段分析．
(1)如图 1－3－1 所示．
上升阶段：上升的时间
研究竖直上抛运动可采用以下三种方法：
(1)分段分析法：将竖直上抛运动分为上升过程和下降过
程．
①上升过程：做匀减速直线运动．取向上为正方向，则速
②v 为正，表示质点向上运动；v 为负，表示质点向下运动．
③由同－s 求出的 t、vt 可能有两个解，要注意分清其意义．
(3)图象分析法：画出物体做竖直上抛运动的 v－t 图象(如
图 1－3－2)，
根据图象进行分析．(设初速度方向为正方向)
①tan θ＝－g；
图1－3－2
③t＝2t0 时，s＝0；
④面积表示位移．
2．某人从高层楼顶处以 30 m/s 竖直上抛一个小钢珠，小
钢珠运动到离抛出点 25 m 处，所经历的时间为多少？(不计空
气阻力，g 取 10 m/s2)
图 1－3－3
图 4
解：如图 4 所示，小钢珠距抛出点 A 有两个位置．一是在
A 点上方的 B、C 位置，另一个是在 A 点正下方的 D 位置．
运用整体法处理：
对惯性定律理解不深刻，误认为v0＝0
【例3】气球以 10 m/s 的速度匀速竖直上升，从气球上掉
下一个物体，经 17 s 到达地面．求物体刚脱离气球时气球的高
度．(g＝10 m/s2)
正解：方法一：可将物体的运动过程视为匀变速直线运动．
根据题意画出运动草图(如图1－3－4)．规定向下方向为正，则
v0＝－10 m/s，g＝10 m/s2
所以物体刚掉下时离地 1 275 m.
方法二：如图1－3－4 将物体的运动过
程分为 A→B→C 和 C→D 两段来处理．
A→B→C 为竖直上抛运动，C→D 为竖直下抛运动．
在 A→B→C 段，据竖直上抛规律可知此阶段运动时间为
图 1－3－4
由题意知tCD＝(17－2) s＝15 s
据竖直下抛规律有
方法三：根据题意作出物体脱离气球
到落地这段时间的v－t 图(如图1－3－5)．
图 1－3－5
　　其中△v0OtB的面积为A→B的位移
　　△tBtCvC的面积大小为B→C的位移
　　梯形tCtDvDvC的面积大小为C→D的位移即物体离开气球时距地的高度．
题外延伸：在解决运动学的问题过程中，画运动草图很重
要．草图上要规定正方向，否则矢量方程解决问题就会出现错