第二章 专题强化 竖直上抛运动-2022-2023学年高一新教材物理必修第一册【步步高】学习笔记（人教版）津鲁琼云晋皖黑吉桂贵粤辽渝鄂冀湘甘赣豫新青藏宁蒙陕

第二章 SHUZHISHANGPAOYUNDONG 专题强化　竖直上抛运动 探究重点 提升素养 / 专题强化练 1.知道什么是竖直上抛运动，理解竖直上抛运动是匀变速直线运动. 2.会分析竖直上抛运动的运动规律，会利用分段法或全程法求解竖 直上抛运动的有关问题. 3.知道竖直上抛运动的对称性. 学习目标 内容索引 Part 1 专题 强化练 Part 2 探究重点　提升素养 探究重点　提升素养 Part　1 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.竖直上抛运动的实质 初速度v0≠0、加速度a＝－g的匀变速直线运动(通常规定初速度v0的方向为正方向，g为重力加速度的大小). 3.竖直上抛运动的v－t图像 4.竖直上抛运动的规律 5.竖直上抛运动的特点 (1)对称性 ①时间对称性：对同一段距离，上升过程和下降过程所用时间相等，tAB＝tBA，tOC＝tCO. ②速度对称性：上升过程和下降过程通过同一点时速度大小相等，方向相反，vB＝－vB′，vA＝－vA′.(如图所示) (2)多解性 通过某一点可能对应两个时刻，即物体可能处于上升阶段，也可能处于下降阶段. 6.竖直上抛运动的处理方法 分段分析法 上升阶段是初速度为v0、a＝－g的匀减速直线运动；下落阶段是自由落体运动 全过程分析法 全过程看作初速度为v0、a＝－g的匀变速直线运动 (1)v>0时，上升阶段；v<0，下落阶段 (2)x>0时，物体在抛出点的上方；x<0时，物体在抛出点的下方 (多选)关于竖直上抛运动，下列说法正确的是 A.竖直上抛运动的上升过程是匀减速直线运动 B.匀变速直线运动规律对竖直上抛运动的全过程都适用 C.以初速度的方向为正方向，竖直上抛运动的加速度a＝g D.竖直上抛运动中，任何相等的时间内物体的速度变化量相等 例1 √ √ √ 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？ 例2 答案　20 m/s 设初速度为v0，竖直向上为正，有－2gh＝0－v02，得v0＝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？ 答案　10 m　30 m　50 m 位移大小为10 m，有三种可能：向上运动时x＝10 m，返回时在出发点上方10 m，返回时在出发点下方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. (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. 答案　6 s　40 m/s 落到地面时的位移x＝－60 m，设从抛出到落到地面用时为t，有x＝v0t－ gt2，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. 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) 例3 答案　7 s　60 m/s 方法一　分段法 重物下落阶段，下落距离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. 方法二　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，负号表示速度方向竖直向下. 球A从高为h＝2 m的位置自由下落，同时球A正下方的球B从地面以v0＝5 m/s的速度向上抛出.(g取10 m/s2，不计空气阻力) (1)求两球相遇时B球的速度大小； 例4 答案　1 m/s 设两球相遇所需时间为t vB＝v0－gt得vB＝1 m/s (2)若B球以v0′＝4 m/s的速度抛出，两球会不会在空中相遇？请说明理由. 答案　会　理由见解析 假设两球会在空中相遇，设相遇时间为t′ B球在空中运动的时间为tB 由于t′<tA，t′＜tB，故两球能在空中相遇. 返回 专题强化练 Part　2 1.(2021·徐州市高一期末)将小球竖直向上抛出，忽略空气阻力的影响.小球在空中运动过程中，到达最高点前的最后一秒内和离开最高点后的第一秒内 A.位移相同 B.加速度相同 C.平均速度相同 D.速度变化量方向相反 1 2 3 4 5 6 7 8 基础强化练 √ 2.将一物体(距地面足够高)以20 m/s的初速度竖直向上抛出，经过t时间物体到抛出点的距离为25 m，忽略空气