第二章 微专题四 竖直上抛运动-【金版教程】2023-2024学年新教材高中物理必修第一册作业与测评课件PPT（人教版2019）

第二章　匀变速直线 运动的研究 微专题四　竖直上抛运动 目录 1 2 科学思维 拓展提升 KE XUE SI WEI TUO ZHAN TI SHENG 模型建构 对点精研 MO XING JIAN GOU DUI DIAN JING YAN 3 核心素养提升练 HE XIN SU YANG TI SHENG LIAN 科学思维 拓展提升 KE XUE SI WEI TUO ZHAN TI SHENG 目录 1．竖直上抛运动的定义 将物体以某一初速度v0竖直向上抛出，物体只在重力作用下所做的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(以竖直向上为正方向，g为重力加速度的大小)。 目录 3．竖直上抛运动的规律 基本公式2,0)eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(速度与时间的关系式：v＝v0－gt,位移与时间的关系式：h＝v0t－\f(1,2)gt2,速度与位移的关系式：v2－v＝－2gh)) 重要结论2,0)eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(上升时间t上升＝\f(v0,g),上升的最大高度H＝\f(v,2g),落回出发点的总时间t总＝\f(2v0,g))) 目录 4．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。如图，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。如图，vB＝－vB′，vA＝－vA′。 (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。 目录 5．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。此过程可用逆向思维的方法分析计算。 ②下降过程：自由落体运动。 (2)整体法 ①整个过程：初速度v0竖直向上、加速度g竖直向下的匀变速直线运动，应用规律v＝v0－gt，h＝v0t－eq \f(1,2)gt2。 目录 ②正负号的含义(取竖直向上为正方向) a．v>0表示物体上升，v<0表示物体下降。 b．h>0表示物体在抛出点上方，h<0表示物体在抛出点下方。 注：分段法与整体法在效果上是相同的，应用了等效思维方法。 目录 模型建构 对点精研 MO XING JIAN GOU DUI DIAN JING YAN 目录 模型建构 对点精研 1 2 答案 典型考点一　竖直上抛运动的特点 1．在地质、地震、勘探、气象和地球物理等领域的研究中，需要精确的重力加速度g值。g值可由实验精确测得，近年来测g值的一种方法叫“对称自由下落法”，它是将测g转变为测长度和时间，具体做法是：将真空长直管沿竖直方向放置，自其中O点上抛的小球又落回原处的时间为T2，在小球运动过程中经过比O点高H的P点，小球从离开P点到又回到P点所用的时间为T1。测得T1、T2和H，可求得g等于(　　) A.2,2)eq \f(8H,T－Teq \o\al(2,1)) B.2,2)eq \f(4H,T－Teq \o\al(2,1)) C.eq \f(8H,(T2－T1)2) D.eq \f(H,4(T2－T1)2) 目录 模型建构 对点精研 1 2 解析 解析　将小球的运动分解为竖直向上的匀减速直线运动和竖直向下的自由落体运动，根据运动的对称性，可知t上＝t下，则小球从最高点下落到O点所用时间为eq \f(T2,2)，从最高点下落到P点所用时间为eq \f(T1,2)，有eq \f(1,2)geq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(T2,2)))eq \s\up12(2)－eq \f(1,2)geq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(T1,2)))eq \s\up12(2)＝H，解得：g＝2,2)eq \f(8H,T－Teq \o\al(2,1)) ，故A正确。 目录 模型建构 对点精研 1 2 答案　(1)550 m　(2)20.5 s　105 m/s 答案 典型考点二　竖直上抛运动的处理方法 2．若火箭由静止发射竖直升空的一段时间内加速度大小恒为100 m/s2，第1 s末从火箭掉出一可视为质点的碎片，忽略空气阻力，取eq \r(110)＝10.5，g＝10 m/s2，求： (1)碎片最高可上升到的高度； (2)碎片从运载火箭上掉出之后到落回地面的时间及落地时的速度大小。 目录 模型建构 对点精研 1 2 解析 解析　(1)前1 s碎片做初速度为零的匀加速直线运动，加速度大小a＝100 m/s2，方向竖直向上，1 s末碎片的速度大小为v＝at＝100 m/s 碎片掉出时的高度为h0＝eq \f(1,2)at2＝50 m 碎片掉出后以