第二章专题：竖直上抛运动 课件-2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册

该高中物理课件以竖直上抛运动为核心，从自由落体运动知识回顾切入，通过蹦床运动员、篮球运动等实例设计思考问题，引导学生观察运动特征，搭建从自由落体到竖直上抛的学习支架，帮助学生建立新旧知识联系。 其亮点在于注重科学思维培养，通过模型建构（理想化运动模型）和科学推理（分段与全过程分析方法），结合v-t、h-t图像直观呈现运动规律，突出对称性与多解性。例题涵盖基础计算、多解问题及相遇问题，培养学生物理观念中的运动观念和科学思维中的推理论证能力。学生能提升多角度分析问题的能力，教师可借助系统内容和丰富例题提高教学效果。

自由落体运动知识回顾 重力加速度：纬度越高重力加速度越大；高度越高，重力加速度越小 定义：物体只在重力作用下由静止开始下落的运动是自由落体运动 本质：初速度为0，加速度为g的匀加速直线运动 近似处理：当阻力的影响可以忽略时，实际的物体下落也可以近似当成自由落体运动来处理。(自由落体运动是理想化模型) 条件：只受重力作用；由静止开始下落（初速度为0） 规律： 思考： 蹦床运动员和篮球做的运动有什么的共同特征？ 以蹦床运动员为例，运动员向上做的是什么运动？向下做的又是什么运动？ 运动员被反弹后的运动 篮球被反弹后的运动 先向上，后向下；先减速，后加速 向上：减速；向下：加速 思考： （3）如果忽略空气阻力的影响，你认为这种运动形式的加速度会不会和自由落体运动的加速度相同呢？说一下你的理由。 （4）忽略空气阻力，仿照自由落体运动的定义，如何定义这种运动较为合适？ 竖直上抛运动 竖直上抛运动 将物体以一定的初速度竖直向上抛出去，物体只在重力作用下的运动叫竖直上抛运动。 特点： (2) 只受重力，加速度为g，方向竖直向下 (3) 匀变速直线运动 (1) 初速度v0竖直向上 v0 v = 0 vt vt v0  分析思路二 全过程 二、分析方法及规律 v0 v = 0 vt vt v0  分析思路一 （1）上升阶段 （2）下降阶段 规定正方向 速度时间关系： 位移时间关系： 速度位移关系： 二、分析方法及规律 v0 v = 0 vt vt v0 初速度向上，加速度向下，匀减速直线运动 取向上为正方向较方便，加速度a=－g，则有：  (1)上升阶段： 速度时间关系： 位移时间关系： 速度位移关系： 二、分析方法及规律 v0 v = 0 vt vt v0 (2)下降阶段：自由落体运动 以竖直向下为正方向，加速度a=g，则有： 2、全整过程分析 初速度向上，加速度向下；全过程是加速度为g的匀变速直线运动 注意： （2）h为正，表示质点在抛出点的上方，h为负表示在抛出点的下方. （1）v为正，表示质点向上运动， v为负表示质点向下运动. （3）由同一个x求出的t、 v可能有两个解，要注意分清其意义. v0 v = 0 vt vt v0 取向上为正方向： v0 v = 0 h v 现将一小球以初速度竖直向上抛出，试计算： 上升到最高点需要的时间 上升的最大高度 从最高点返回需要的时间 返回到原位置时的速度 竖直上抛运动的对称性与多解性 1.时间的对称性：对同一段距离，上升过程和下降过程时间相等。 2.速度的对称性：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。 3.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。 三、竖直上抛运动的v-t图像 (1)上升的最大高度： (2)上升到最大高度所需时间： (3)物体返回抛出点所用时间： (4)物体返回抛出点时的速度： (5)竖直上抛运动具有对称性 ①时间的对称性 ②速率的对称性(同一高度速度等大反向) 取竖直向上为正方向(由抛出点升至最高点再返回抛出点)： 图像最高点切线斜率为零，最高点速度为零 上升和下降时间相同。 三、竖直上抛运动的h-t图像 例1.一个氢气球以a=2m/s2的加速度由静止从地面竖直上升,10s末从气球上掉下一物体,求:(忽略空气阻力,g取10m/s2) (1)此物体最高可上升到距地面多高处? (2)此重物从氢气球上掉下后,经多长时间落回地面? a=2m/s2 v0 h1 h2 注意：竖直上抛运动可分段、可全程处理。 （1）内重物随氢气球一起向上做匀加速直线运动， 则有， 解得， 之后重物做竖直上抛运动，利用逆向思维有 解得 可知，此重物上升的最大高度 解得 （2）重物从氢气球上掉下后做竖直上抛运动， 则有 舍去负值-2s，解得 例2 C 16 假设此时物体的速度方向向上， 由竖直上抛公式v=v0-gt，物体的初速度为：v0=v+gt=10+10×3=40m/s，物体的位移为：h1＝×3m＝75m，物体在A点的上方．故A错误，C正确； 假设此时速度的方向向下， 由竖直上抛公式v=v0-gt，物体的初速度：v0=-v+gt=-10+10×3=20m/s．物体的位移为：h2＝×3m＝15m，物体仍然在A点的上方．． 例3 竖直上抛运动的对称性与多解性 1.时间的对称性：对同一段距离，上升过程和下降过程时间相等。 2.速度的对称性：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。 3.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。 C 18 例4.小球每隔0.2s从同一高度抛出，做初速度为6m/s的竖直上抛运动，设它们在空中不相碰。第一个小球在抛出点以上能遇到的小球数为（取g=10m/s2）（ ） （A）三个 （B）四个 （C）五个 （D）六个 C 19 小球做竖直上抛运动，从抛出到落地的整个过程是匀变速运动， 在空中运动的总时间为 每隔抛出一个小球，在这1.2s内，共抛出6个球，第7个球即将抛出，不在抛出点以上。 在第一个小球下落的阶段，第一个小球会依次与5个球在空中相遇。故第一个小球在抛出点以上能遇到的小球数为 故ABD错误，C正确。 例5 从地面竖直上抛一物体 A，同时在离地面某一高度处有另一物体 B自由落下，两物体在空中同时到达同一高度时速率都为V，则下列说法中正确的是 A、物体 A 向上抛出的初速度和物体 B落地时速度的大小相等A. B、物体 A、B 在空中运动的时间相等 C、物体A能上升的最大高度和B开始下落的高度相同 D、相遇时，A上升的距离和 B下落的距离之比为3:1 ACD 21 物体A向上抛出的初速度和物体B落地时速度的大小相等，故A正确； 根据竖直上抛运动的对称性可得，物体A、B在空中运动的时间不相等，上抛的物体A运动时间是自由落体B物体运动时间的2倍，故B错误； 物体A能上升的最大高度和B开始下落的高度相同，故C正确； 相遇时A上升的时间和B下降相同，可知对于自由下降的B球来讲，相遇时刻为全部运动时间的中间时刻，根据初速度为零的匀加速运动的规律可得，两段相等时间的位移之比为1：3，故D正确；故选ACD． 例7.如图所示，长为0.5 m的圆筒AB悬挂于天花板上，在AB的正下方有直径小于圆筒内径的小钢球C，C距圆筒下端B的距离h＝2 m.某时刻烧断悬挂AB的悬绳，同时将小钢球C以v0＝20 m/s的初速度竖直上抛.空气阻力不计，取g＝10 m/s2，求小钢球C从圆筒AB中穿过的时间. 0.125-0.1=0.025s 23 $