内容正文:
第二章 匀变速直线运动的研究
微专题1 竖直上抛运动
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第二章 匀变速直线运动的研究
5A新学案 物理 · 必修第一册(人教版)
必备知识·记忆理解
匀减速直线
自由落体
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D
关键能力·分析应用
B
A
C
ABD
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第二章 匀变速直线运动的研究
5A新学案 物理 · 必修第一册(人教版)
核心
目标
1. 理解竖直上抛运动的特点、规律和研究方法,能运用其对称性、图像求解有关问题.
2. 熟练掌握匀变速直线运动的基本规律,会选用恰当的公式、恰当的方法求解综合问题.
要点1 竖直上抛运动
1. 定义:将物体以一定的初速度沿竖直方向向上抛出,物体只在重力作用下的运动.
2. 运动特点:初速度方向竖直向上,加速度为g,上升阶段做______________运动,下降阶段做____________运动.
3. 研究方法
(1) 分段法:上升阶段:v=v0-gt,h=v0t-eq \f(1,2)gt2;下落阶段:v=gt,h=eq \f(1,2)gt2
(2) 整体法:可将竖直上抛运动视为初速度为v0,加速度为-g的匀减速直线运动.选竖直向上为正方向,则有v=v0-gt,h=v0t-eq \f(1,2)gt2.
① 若v>0,物体上升,若v<0,物体下降
② 若h>0,物体在抛出点上方,若 h <0,物体在抛出点下方
要点2 基本规律的理解与运动学公式的选择
1. 匀变速直线运动规律公式间的关系
2. 物理公式中涉及的描述运动的物理量共五个:t、v0、v、a、x,而每个公式中都含有四个量,因此明确三个量就可求出另外的两个量,方法如下:
无位移x,也不要求位移
选用速度公式v=v0+at
无末速度v,也不要求末速度
选用位移公式x=v0t+eq \f(1,2)at2
无运动时间t,也不要求运动时间
选用速度位移公式v2-veq \o\al(2,0)=2ax
没有加速度a,也不涉及加速度
选用平均速度位移公式x=___________
eq \f(v0+v,2)t
基础内化
1. (多选)(2022·安徽滁州明光中学)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
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,A正确,B、C错误;物体在放出的瞬间,做竖直上抛运动,有向下的加速度,D正确.
2. (2022·南京外国语学校)将物体竖直向上抛出后,能正确表示其速率v随时间t的变化关系的图线是( )
A.
INCLUDEPICTURE"bbb142.TIF"
B.
C.
D.
解析:竖直上抛运动上升阶段:匀减速直线运动,加速度大小为g,速率均匀减小,v-t图像是向下倾斜的直线;下落阶段:自由落体运动,加速度大小为g,速率均匀变大,v-t 图像是向上倾斜的直线.整个过程中加速度始终为g,所以两段直线的斜率大小相等,倾斜程度相同,D正确.
分类悟法
考向1 竖直上抛运动问题求解
1. 竖直上抛运动的特性:
(1) 对称性
①时间对称性:如物体上升过程中从A→C所用时间tAC和下降过程中从C→A所用时间tCA相等,同理tAB=tBA.
②速度对称性:如物体上升过程经过A点的速度与下降过程经过A点的速度大小相等,方向相反.
(2) 多解性:当物体经过抛出点上方某个位置时,可能处于上升阶段,也可能处于下降阶段.
2. 典型物理量的分析求解
(1) 上升的最大高度:
H=eq \f(02-v\o\al(2,0),-2g)=_________.
(2) 上升时间:t=eq \f(0-v0,-g)=________;据对称性有下落时间t下=eq \f(v0,g),故运动总时间___________.
(3) 落回速度vt=-v0,与初速v0大小相等,方向相反.
3. 考查分析:竖直上抛运动是加速度为定值的简单的匀变速直线运动,可以分过程处理,也可以全程分析,如果结合对称性,注意多解性,问题不难解决.还可以将上升过程当做自由落体的逆过程分析.
eq \f(v\o\al(2,0),-2g)
eq \f(v0,g)
t = eq \f(2v0,g)
(2022·广东深圳中学)一物体以20 m/s的初速度竖直上抛,不计空气阻力,取g=10 m/s2.以抛出点为坐标原点,竖直向上为正方向,它在抛出之后前3秒内的位移和路程分别是( )
A. 15 m;15 m
B. 15 m;25 m
C. 25 m;25 m
D. 25 m;15 m
解析:物体上