课件33张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gg(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.
①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.解析:(1)铁球下落的高度h=(1+3) m=4 m(2)设铁球用时间t落地,由位移公式h′=v0t+ gt2
解得t=2.9 s.
答案:(1)9 m/s (2)2.9 s
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30 m高的楼顶处,以5 m/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10 m/s2)答案:2 s 25 m/s 一个人站在一座很高的楼顶的边缘,将一物体以10 m/s的初速度竖直向上抛出.忽略空气阻力,重力加速度g=10 m/s2,求t=3 s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=3 s时,物体已经处于下降过程中,且3 s时的速度大小为20 m/s;比较H=5 m和h=20 m可知,t=3 s时物体运动到抛出点下方距抛出点Δh=h-H=15 m处.如右图所示.解法二:整体处理(设竖直向上为正方向)
将t=3 s代入速度公式得:
vt=v0-gt=(10-10×3) m/s=-20 m/s.
表明速度大小为20 m/s,方向竖直向下.
且s=v0t- gt2=(10×3- ×10×32 )m=-15 m.
表明此过程发生的位移大小是15 m,方向竖直向下.变式训练2.气球下挂一重物以v=10 m/s的速度匀速上升,当气球到达离地面h=175 m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10 m/s2)答案:7 s 60 m/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:C2.(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AD3.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:A4.一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1 s初的瞬时速度的大小和最后1 s内的位移大小分别为(g取10 m/s2)( )
A.10 m/s,10 m
B.10 m/s,5 m
C.5 m/s,5 m
D.由于不知道v0的大小,无法计算B5.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C6.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( )D8.从同一高度同时以20 m/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10 m/s2,则它们落地的时间差为( )
A.3 s B.4 s C.5 s D.6 sB9.从某一高度竖直向上抛出一物体,在开始5 s内物体通过的路程为65 m(不计空气阻力),其初速度可能为多少?(g取10 m/s2)解析:(1)设全过程上升
物体最小速度为50 m/s,其最小路程为125 m,故不可能全过程上升.
(2)上升到最高,变为下落.设上升时间t1,下落时间t-t1其中h1+h2=65 m,得t1=2 s或3 s
可求得初速度v0=gt=20 m/s或v0=30 m/s 10.从足够高处,以某一速度竖直向下抛出一物体,在忽略空气阻力的前提下,求物体在第9 s内和第4 s内的位移之差.(g取10 m/s2)感谢您的使用,退出请按ESC键本小节结束