第2章 微专题四 竖直上抛运动 追及和相遇问题（讲义）-【状元桥·优质课堂】2022-2023学年新教材高中物理必修第一册（教科版2019）

物理教科必修第一册课堂学案 B.落地瞬间的速度是20m‘s (3)屋檐离窗的上边框有多高： C.物体下落的高度是20m D.第3s内物体下落25m 4.(自由落体运动规律的应用)如图所示，一滴雨 滴从离地面20m高的楼房屋檐自由下落，下 落途中用△t=0.2s的时间通过一个窗口，窗 口的高度为2m,g取10ms2,不计空气阻 力，求： Ξ檐 雨滴 地仙 (1)雨滴落地时的速度大小； 友情提示完成P课时作业（十一） (2)雨滴落地前最后1s内的位移大小； 微专题四 竖直上抛运动 追及和相遇问题 答案精解Pzz [学习目标]1.知道竖直上抛运动是匀变速直线运动，会利用分段法或全程法求解竖直上抛的有关 问题（科学思维）.2.会分析追及相遇问题，会根据两者速度关系和位移关系列方程解决追及相遇问题 (科学思维) 课堂·深度探究 考点一竖直上抛运动 (3)位移和速度的关系式：一行=一2gh. 1.竖直上抛运动 将一个物体以某一初速度竖直向上抛出， (0上升的量大高度：H-爱 抛出的物体只在重力作用下运动，这种运动就 (5)上升到最高点（即，=0时）所需的时间： 是竖直上抛运动 t=7 2.运动性质 g 先做竖直向上的匀减速运动，上升到最高点 4.运动的对称性 后，又开始做自由落体运动，整个过程中加速 (1)时间对称 度始终为g,全段为匀变速直线运动. 物体从某点上升到最高点和从最高点回到该 3.运动规律 点的时间相等，即t上=t下 通常取初速度的方向为正方向，则a=一g. (2)速率对称 (1)速度公式：0，=一gt. 物体上升和下降通过同一位置时速度的大小 (2)位移公式：h=t一2g. 相等、方向相反， ·42· 第二章匀变速直线运动的规律 5.竖直上抛运动的处理方法 【变式1】在某塔顶上将一物体竖直向上抛出，抛 1.分段法 出点为A,物体上升的最大高度为20m,重 (1)上升过程：h≠0、a=一g的匀减速直线 力加速度g取10ms2,不计空气阻力，设塔 运动， 足够高，则： (2)下降过程：自由落体运动： (1)物体抛出的初速度大小为多少？ 2.全程法 (2)物体位移大小为10m时，物体通过的路 (1)整个过程：初速度6方向向上、加速度g 程可能为多少？ 竖直向下的匀变速直线运动，应用规律，= (3)若塔高H=60m,求物体从抛出到落到 vo-gt,h=vol-28t. 地面的时间和落地速度大小。 (2)正负号的含义（取竖直向上为正方向） ①w>0表示物体上升，<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. 【例题1】气球下挂一重物，以=10m/s的速度 匀速上升，当到达离地面高175m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？落地速度多大？（空气阻力不 计，g取10m/s2) 考点二追及、相遇问题 1.追及相遇问题中的一个条件和两个关系 (1)一个条件：即两者速度相等，它往往是能够 追上、追不上或两者距离最大、最小的临界条 件，也是分析判断的切人点. (2)两个关系：即时间关系和位移关系，这两个 关系可通过画运动示意图得到. 2.追及相遇问题常见的情况 假设物体A追物体B(两物体做匀速或匀变 速直线运动)，开始时两个物体相距xo,有三 种常见情况： (1)A追上B时，必有xA一xB=x0,且VA≥VB. (2)要使两物体恰好不相撞，两物体同时到达 同一位置时速度相同，必有xA一xB=x0, UA=UB· (3)若使两物体保证不相撞，则要求当A=B 时，xA一xB<xo,且之后UA≤VB ·43· 物理教科必修第一册课堂学案 3.解题思路和方法【例题2】一辆值勤的警车停在公路边，当警员发 分析两物体画运动找两物体列位移现在他前面x_0=13m远处以v_0=8m/s的 的运动过程示意图位移关系方程速度匀速向前行驶的货车有违章行为时，决 4.追及相遇问题常见类型定前去追赶，经t_0=2.5s，警车发动起来，以 （1)速度小者追速度大者加速度a=2ms^2做匀加速直线运动，求： （1)警车发动后追上违章的货车所用的时间t； 类型│_图像______说明（2)在警车追上货车之前，两车之间的最大距 离Δx_m． 匀加速“Δx↓ a.t=t_0以前，后面物体与 前面物体间距离增大； (^←～-―7|b.t=t_0时，两物体相距最 远为x_o+Δx； 匀速追“区C.t=t_。以后，后面物体与 o～—7～一，前面物体间距离减小； d。能追上且只能相遇 tr一次。 匀加速”注：x_。为开始时两物体间 追匀LΔx﹔的距离【变式2】一辆汽车以20ms的速度在平直公路 上行驶时，制动后40s停下来。现在同一平 减速 _________ 直公路上以20ms的速度行驶时发现前方 （2)速度大者追速度小者、