第二章 专题强化4 竖直上抛运动（配套课件PPT）-【步步高】2025-2026学年高一物理必修第一册学习笔记（人教版 江苏北京标准版）

该高中物理课件聚焦竖直上抛运动，作为匀变速直线运动的延伸，通过概念辨析、思考讨论及判断题导入，衔接匀变速规律，搭建从基础概念到运动规律的学习支架。 其亮点在于强化科学思维与科学探究，通过推导运动规律、总结对称性培养模型建构与科学推理能力，结合例题对比分段法与全程法。学生能深化运动观念，教师可依托系统练习提升教学效率。

第 二 章 竖直上抛运动 专题强化4 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(重点)。 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(重难点)。 3.知道竖直上抛运动的对称性。 学习目标 内容索引 专题强化练 一、竖直上抛运动的基本概念 二、竖直上抛运动的规律 < 一 > 竖直上抛运动的基本概念 1.竖直上抛运动：将一个物体以某一初速度v0 抛出，抛出的物体只在 作用下运动，这种运动就是竖直上抛运动。 2.(1)上升阶段：初速度为v0，方向 ，加速度为g，方向_______ ，是 直线运动。 (2)下降阶段：初速度为零、加速度为g，是 运动。 竖直向上 重力 竖直向上 竖直 向下 匀减速 自由落体 1.竖直上抛运动的速度和加速度方向有什么关系？在上升阶段和下降阶段加速度是否发生变化？ 思考与讨论 答案　上升阶段速度与加速度的方向相反，下降阶段速度与加速度的方向相同；在整个过程中加速度不变。 2.研究竖直上抛运动的全过程，可以把它看成什么运动？试画出竖直上抛运动全过程的v-t图像。 答案　全过程可以看成初速度为v0(竖直向上)、加速度为g(竖直向下)的匀变速直线运动。整个过程v-t图像斜率不变，即加速度不变，v-t图像如图所示。 (1)竖直上抛运动在最高点速度为0，加速度也为0。(　　) (2)竖直上抛运动从上升到下落的整个过程加速度保持不变。(　　) (3)竖直上抛运动的上升过程是匀减速直线运动。(　　) (4)匀变速直线运动规律对竖直上抛运动的全过程都适用。(　　) √ × √ √ 返回 易错辨析 < 二 > 竖直上抛运动的规律 结合竖直上抛运动的特点，推导竖直上抛运动的规律。 通常取初速度v0的方向为正方向 (1)速度公式：v= ，若v<0，表示速度方向向下。 (2)位移公式：h= ，若h<0，表示物体落到抛出点下方。 (3)速度与位移的关系式：v2-= 。 (4)上升的最大高度：H= 。 (5)上升到最高点(即v=0时)所需的时间：t= 。 v0-gt v0t-gt2 -2gh 如图所示，小球以v0初速度从O点竖直上抛，最高点为A点。(重力加速度为g，不计空气阻力) (1)上升过程中从O点到A点的时间和下降过程从A点到O点的时间分别是多少？ 思考与讨论 答案　上升阶段：t1=，下降阶段：t2= (2)上升过程经过B点和下降过程经过B点的速度大小关系怎样？ 答案　逆向思维：都可以看成从A到B的自由落体运动，故两次经过B点的速度大小相等，方向相反。 竖直上抛运动的对称性 (1)时间对称 物体从某点上升到 和从 回到该点的时间相等，即t上=t下。 (2)速率对称 物体上升和下降通过同一位置时速度的大小 、方向 。 (3)位移对称 物体上升和下降通过同一位置时物体发生的位移 。 提炼·总结 最高点 最高点 相等 相反 相同 (2025·无锡市高一检测)取竖直向上为正方向，在图中，表示物体做竖直上抛运动的是图 √ 例1 物体做竖直上抛运动时，先向上做加速度为g的减速运动，到最高点时速度减为零；以后向下做加速度为g的匀加速运动。整个过程中v-t图像的斜率不变，速度先正后负，故选C。 为了研究竖直上抛运动的规律，将一物体从地面上方高15 m的位置，以10 m/s初速度竖直向上抛出，若不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2，以抛出点为初始位置，则下列说法正确的是 A.物体在空中运动的时间为2 s B.物体落地时速度大小为20 m/s C.物体被抛出的第2.5 s末，物体的位移大小为8.75 m D.物块距离地面的最大高度为25 m √ 例2 物体运动至最高点的过程中，根据逆向思维有h'=gt2，t=，解得t=1 s， h'=5 m，则物体离地面的最大高度H=h+h'=20 m，从最高点到落地的时 间满足H=gt'2，解得t'=2 s，则物体在空中运动的时间t″=t+t'=3 s，故A、 D错误； 根据速度公式有v=gt'=20 m/s，故B正确； 物体上升到最高点需用1 s，从最高点运动1.5 s的距离h″=g=11.25 m， 则物体被抛出的第2.5 s末，物体的位移大小h1=h″-h'=6.25 m，故C错误。 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，则：(g取10 m/s2) (1)物体抛出的初速度大小为多少？ 例3 答案　20 m/s　 设初速度为v0，竖直向上为正，有-2gh=0-，故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 方法一　全过程法 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。 方法二　分段法 上升阶段：物体上升的时间t1==2 s 下降阶段：下降过程物体做自由落体运动，下降时间t2==4 s 故物体从抛出到落到地面的时间t=t1+t2=6 s 落地速度v=gt2=40 m/s。 竖直上抛运动的处理方法 总结提升 返回 分段 分析法 上升阶段是初速度为v0、加速度a=-g的匀减速直线运动；下降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、加速度a=-g的匀变速直线运动 (1)v>0时，上升阶段；v<0，下降阶段 (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 <三> 专题强化练 对一对 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 题号 1 2 3 4 5 6 7 答案 C B A (1)20 m/s　(2)60 m A C D 题号 8 答案 (1)0.2 m　(2)1.0 s　(3)1.6 m 1.(2024·江苏省靖江高级中学高一月考)关于竖直上抛运动，以下说法正确的是 A.上升过程的加速度大于下降过程的加速度 B.当物体到达同一高度时，速度相同 C.从抛出点上升到最高点的时间和从最高点回到抛出点的时间相等 D.抛出时的初速度大小大于物体回到抛出点时的速度大小 基础强化练 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 竖直上抛运动的物体只受重力作用，整个运动过程中加速度都为g，则上升过程的加速度等于下降过程的加速度，故A错误； 竖直上抛运动的上升阶段和下降阶段具有对称性，但运动的方向相反，从抛出点上升到最高点的时间和从最高点回到抛出点的时间相等，抛出时的初速度与物体回到抛出点时的速度大小相等，方向相反。故B、D错误，C正确。 2.在某学校举行的颠球比赛中，小明在颠球过程中脚部几乎不动，足球颠起高度约为0.8 m，重力加速度大小取g=10 m/s2，不计空气阻力，估算足球刚被颠起时的速度大小约为 A.6 m/s B.4 m/s C.1 m/s D.0.5 m/s √ 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 足球颠起高度约为0.8 m，由逆向思维根据速度—位移公式得v2=2gh，估算足球刚被颠起时的速度大小约为v=4 m/s。故选B。 3.(2024·泰州市高一期中)将一个物体以大小为v0的初速度竖直向上抛出，物体能上升的最大高度为h，不计空气阻力，则物体上升到h高度时，物体的速度大小为 A.v0 B.v0 C.v0 D.v0 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 √ 物体以大小为v0的初速度竖直向上抛出，物体能上升的最大高度为h， 由竖直上抛运动速度位移关系式有0-=-2gh，可得g= 则物体上升到h高度时的速度为 v1===v0，A正确，B、C、D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 4.(2024·扬州市新华中学高一期中)某校一课外活动小组自制一枚火箭，设火箭发射后始终在垂直于地面的方向上运动。火箭点火后可认为做匀加速直线运动，经过4 s到达离地面40 m高处时燃料恰好用完，若不计空气阻力，取g=10 m/s2，求： (1)燃料恰好用完时火箭的速度大小； 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 答案　20 m/s 设燃料用完时火箭的速度为v1，所用时间为t1，火箭的上升运动分为两个过程，第一个过程为做匀加速上升运动，第二个过程为做竖直上抛运动至到达最高点。 对第一个过程有h1=t1， 代入数据解得v1=20 m/s 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 (2)火箭上升离地面的最大高度。 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 答案　60 m 对第二个过程有h2=， 代入数据解得h2=20 m 所以火箭上升离地面的最大高度h=h1+h2=40 m+20 m=60 m。 5.一个从地面开始做竖直上抛运动的物体，它两次经过一个较低点A的时间间隔是TA，两次经过一个较高点B的时间间隔是TB，则A、B两点之间的距离为(重力加速度为g) A.g(-) B.g(-) C.g(-) D.g(TA-TB) 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 能力综合练 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 物体做竖直上抛运动经过同一点，上升时间与下落时间相等，则从竖 直上抛运动的最高点到点A的时间tA=，从竖直上抛运动的最高点到点B的时间tB=，则A、B两点的距离x=g-g=g(-)，故选A。 6.(2025·苏州市高一期中)如图所示，一氦气球下方系有一物体从地面由静止释放，以加速度a为1.25 m/s2匀加速上升，t0=8 s时绳子突然断裂，绳子断裂后物体运动过程中不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2，下列说法正确的有 A.物体从绳子断裂后到落地过程中做自由落体运动 B.物体运动过程中距离地面最大高度为40 m C.t1=8.5 s和t2=9.5 s时，物体距离地面的高度相同 D.物体从随气球开始运动到落地共用时10 s √ 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 物体从绳子断裂后到落地过程中，初速度竖直向上，只受重力，加速度恒为重力加速度，故做竖直上抛运动，故A错误； 绳子突然断裂时，物体所在的高度h1=a=40 m，物体的速度v1=at0= 10 m/s，绳子突然断裂后，物体运动过程中距离地面最大高度H0=h1+ =45 m，故B错误； 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 绳子断裂后，物体距离地面的高度满足H=h1+v1(t-t0)-g(t-t0)2，则分别在t1=8.5 s和t2=9.5 s时，解得物体距离地面的高度H1=H2=43.75 m，故C正确； 物体从离开气球到最高点用时t上==1 s，物体从最高点到落地用时t下==3 s，故物体从随气球开始运动到落地共用时t=t0+t上+t下=12 s， 故D错误。 7.从地面上将一个小球竖直上抛，经t时间小球经过空中的某点A，再经过t时间小球又经过A点，不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是 A.小球上升的最大高度为gt2 B.A点离抛出点的距离为gt2 C.小球抛出时的速率为2gt D.小球抛出时的速率为gt 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 小球运动过程如图，则小球从抛出到运动到最高点过程中经过的时间为t，小球抛出时的速度大小为v0=g×t=gt，故C错误，D正确； 小球上升的最大高度为h=g(t)2=gt2，故A错误； 从A点到最高点的距离为x2=g()2=，A点离抛出点的距离x1=h-x2=gt2，故B错误。 8.(2024·无锡市高一期末)2023年世界泳联跳水世界杯，中国跳水“梦之队”再次实现包揽全部9枚金牌的壮举。女子单人3米板决赛中，中国队的陈艺文获得冠军。选竖直向下为正方向，运动员(可视为质点)从跳板起跳后运动速度与时间关系图像如图所示，忽略空气阻力(g=10 m/s2)求： (1)运动员向上做匀减速运动的高度是多少？ 答案　0.2 m 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 答案  运动员在0~t1时间内向上做匀减速运动，初速度大小为v0=2 m/s，则向 上做匀减速运动的高度h1== m=0.2 m (2)运动员在空中运动的时间是多少？ 答案　1.0 s　 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 运动员在空中上升的时间为t1==0.2 s 下落的时间t2== s=0.8 s 在空中运动的时间是t=t1+t2=1.0 s (3)若运动员在水中匀减速运动的时间是自由落体运动时间的一半，则运动员在水中做匀减速运动的位移是多少？ 答案　1.6 m 运动员入水的初速度v=gt2=8 m/s 运动员在水中匀减速运动的时间是自由落体运动时间的一半， 则t3=t2=0.4 s 运动员在水中做匀减速运动的位移x=t3=×0.4 m=1.6 m。 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 返回 本课结束 第 二 章 $