第二章 专题强化 竖直上抛运动（课件）2020-2021学年高一新教材物理必修第一册【步步高】学习笔记（粤教版）

专题强化　竖直上抛运动 第二章　匀变速直线运动 1.知道竖直上抛运动是匀变速直线运动. 2.掌握竖直上抛运动的特点. 3.会利用分段法或全程法求解竖直上抛的有关问题. 学习目标 内容索引 NEIRONGSUOYIN 重点探究 随堂演练 专题强化练 重点探究 1.竖直上抛运动 将一个物体以某一初速度v0竖直向上抛出，抛出的物体只在重力作用下运动，这种运动就是竖直上抛运动. 2.运动性质 先做竖直向上的匀减速运动，上升到最高点后，又开始做自由落体运动，整个过程中加速度始终为g，全段为匀变速直线运动. 3.运动规律 通常取初速度v0的方向为正方向，则a＝－g. (1)速度公式：vt＝v0－gt. 4.运动的对称性 (1)时间对称：物体从某点上升到最高点和从最高点回到该点的时间相等，即t上＝t下. (2)速率对称：物体上升和下降通过同一位置时速度的大小相等、方向相反. 例1　气球下挂一重物，以v0＝10 m/s的速度匀速上升，当到达离地面高175 m处时，悬挂重物的绳子突然断裂，那么重物再经多长时间落到地面？落地前瞬间的速度多大？(空气阻力不计，g取10 m/s2) 答案　7 s　60 m/s 解析　解法一　分段法 绳子断裂后，重物先匀减速上升，速度减为零后，再匀加速下降. 重物下降阶段，下降距离H＝h1＋175 m＝180 m 重物落地总时间t＝t1＋t2＝7 s，落地前瞬间的速度v＝gt2＝60 m/s. 解法二　全程法 取初速度方向为正方向 可解得t＝7 s(t＝－5 s舍去) 由v＝v0－gt，得v＝－60 m/s，负号表示方向竖直向下. 方法总结 竖直上抛运动的处理方法 1.分段法 (1)上升过程：v0≠0、a＝－g的匀减速直线运动. (2)下降过程：自由落体运动. 2.全程法 (2)正负号的含义(取竖直向上为正方向) ①vt＞0表示物体上升，vt＜0表示物体下降. ②h＞0表示物体在抛出点上方，h＜0表示物体在抛出点下方. 例2　(2019·天津益中学校高一月考)在某塔顶上将一物体竖直向上抛出，抛出点为A，物体上升的最大高度为20 m，不计空气阻力，设塔足够高，则：(g取10 m/s2) (1)物体抛出的初速度大小为多少？ 解析　设初速度为v0，竖直向上为正方向，有－2gh＝0－v02， 故v0＝20 m/s. 答案　20 m/s　 (2)物体位移大小为10 m时，物体通过的路程可能为多少？ 解析　位移大小为10 m，有三种可能：向上运动时s＝10 m，返回向下运动时在出发点上方10 m，返回向下运动时在出发点下方10 m，对应的路程分别为s1＝10 m，s2＝(20＋10) m＝30 m，s3＝(40＋10) m＝50 m. 答案　10 m,30 m,50 m　 (3)若塔高H＝60 m，求物体从抛出到落到地面的时间和落地速度大小. 解析　落到地面时的位移s′＝－60 m，设从抛出到落到地面用时为t， 解得t＝6 s(t＝－2 s舍去) 落地速度v＝v0－gt＝(20－10×6) m/s＝－40 m/s， 则落地速度大小为40 m/s. 答案　6 s　40 m/s 1.(竖直上抛运动)(多选)某物体以30 m/s的初速度竖直上抛，不计空气阻力，g取10 m/s2，5 s内物体的 A.路程为65 m B.位移大小为25 m，方向竖直向上 C.速度改变量的大小为10 m/s D.平均速度大小为13 m/s，方向竖直向上 1 2 随堂演练 √ √ 1 2 此时离抛出点高Δh＝h1－h2＝25 m，位移方向竖直向上，B项对； 5 s末时速度为v5＝v0－gt＝－20 m/s，速度改变量大小为Δv＝|v5－v0|＝50 m/s，C项错； 2.(竖直上抛运动)以初速度v0＝20 m/s竖直向上抛出一小球，2 s后以相同的初速度在同一点竖直上抛另一小球，问两小球在离抛出点多高处相遇(g取10 m/s2) A.10 m B.15 m C.20 m D.5 m 1 2 √ 所以另一小球抛出时，它恰好在最高点将要做自由落体运动. 由竖直上抛运动的对称性可得，两小球再经过1 s后相遇. 1.(多选)从匀加速上升的气球上释放一物体，在放出的瞬间，物体相对地面将具有 A.向上的速度 B.向下的速度 C.没有速度 D.向下的加速度 1 2 3 4 5 6 7 √ 专题强化练 √ 解析　从匀加速上升的气球上释放一物体，物体释放前与气球一起向上运动，在放出的瞬间，物体相对地面将具有向上的速度.物体释放前与气球有相同的向上的加速度，在放出的瞬间，物体做竖直上抛运动，有向下的加速度，选项A、D正确. 8 2.(2019·莆田四中、莆田六中高一联考)某同学身高1.8 m，在运动会上他参加跳高比赛，起跳后身体横着越过了1.8 m高的横杆