内容正文:
新教材高中物理·必修一
探天地之美,析万物之理
2.4 竖直上抛运动
新课导入
思考:运动员竖直向上的过程做什么样的运动?
竖直上抛运动
1. 定义:将物体以一定的初速度竖直向上抛出,物体只在重力作用下的运动。
3. 运动性质:
2. 条件:①具有竖直向上的初速度;②只受重力作用
v0 = 0
v
a = g
竖直向下
匀加速
类比
自由
落体
运动
v = 0
v0 ≠ 0
a = g
竖直向下
匀减速
一般规定:以初速度方向(竖直向上)为正方向
初速度不为0,加速度为-g的匀变速直线运动。
竖直上抛运动
4. 运动图像:规定竖直向上为正方向
v0
v
-v0
t
思考:图像、交点、面积的物理含义
O
t
O
h
5. 处理方法:
分段法:
(1)上升过程:末速度为0的匀减速直线运动
上升时间:
上升高度:
(2)下落过程:自由落体运动
下落时间:
返回时间:
竖直上抛运动
竖直上抛运动
全程法:规定抛出点为原点竖直向上为正方向
速度公式:
位移公式:
速度正负:向上为正、向下为负
位移正负:抛出点之上为正、抛出点之下为负
6. 对称性:
时间对称性:从抛出点到某与从该到抛出点时间相同
速度对称性:上升、下降经过同一位置时,速度大小相等,方向相反
v0
0
v
v
v0
x
O
练1:(多选)一小球从高地面15m高的地方,以10m/s的速度竖直向上抛出,g=10m/s2。则小球从抛出至到地面的过程中,下列说法正确的是( )
A.上升的时间为1s
B.运动的总时间为3s
C.高地面的最大高度为25m
D.落地时的速度大小为30m/s
练2:从距离地面10m高处竖直向上抛出一个小球,它上升6m后回落,最后到达地面(规定竖直向上为正)。已知小球抛出到落回地面用时4s。在整个过程中下列说法正确的是( )
A.小球通过的路程是12m
B.小球的位移是10m
C.小球的平均速度是4m/s
D.小球的平均速率为5.5m/s2
AB
D
练3:(多选)某同学站在高为20m的塔上以20m/s的初速度竖直向上抛出一块石头,当石头到抛出点距离为15m时,g取10m/s2,所经历的时间可能是( )
A.1s B.2s C.3s D.
练4:如图所示,物体A以速率v0从地面竖直上抛,同时物体B从某高处由静止自由下落,经时间t0物体B正好以速率v0落地。规定竖直向上为正方向,不计空气阻力,两物体在时间t0内的v-t图像正确的是( )
ACD
D
练5:(多选)一物体从某一行星表面竖直向上抛出(不计空气阻力)。t=0时抛出,位移随时间变化的s-t图像如图所示,则( )
A.该行星表面的重力加速度为8 m/s2
B.该物体上升的时间为5 s
C.该物体被抛出时的初速度为10 m/s
D.该物体落到行星表面时的速度为20 m/s
练6:在小兴安岭林区有一个防火瞭望塔,已知塔高60m。在塔顶上观测人员将一物体竖直向上抛出,物体上抛的初速度20m/s,不计空气阻力,g=10m/s2求:
(1)物体上升的高度;
(2)物体从塔顶抛出到落到地面的时间。
AD
答案:(1)20m (2)6s
练7:气球下挂一重物,以v0=8m/s匀速上升,当到达离地高h=165m处时,悬挂重物的绳子突然断裂,气球保持上升的速度保持不变(空气阻力不计,取g=10m/s2)。求:
(1)绳子断裂后,重物还能上升的最大高度;
(2)重物经多少时间落到地面及落地的速度大小;
(3)重物落地时气球与重物间的距离是多少。
答案:(1)3.2m (2)6.6s、5.8m/s (3)217.8m
$$