专题强化3 竖直上抛运动(课件PPT)-【学霸笔记·同步精讲】2026-2027学年高中物理必修第一册（人教版)

该高中物理课件聚焦竖直上抛运动的规律与特性，通过体育课排球竖直上抛实例导入，结合v-t图像引导探究，作为匀变速直线运动的延伸，搭建生活情境与物理概念的学习支架。 其特色在于以物理观念和科学思维为核心，通过分段法与全程法对比、对称性分析（如上升下降时间相等）等实例，培养学生模型建构与科学推理能力。学生能深化运动规律理解，教师可借助即学即练和课时作业提升教学效率。

专题强化3　竖直上抛运动 第二章 匀变速直线运动的研究 1 素养目标 1.知道竖直上抛运动的对称性，理解竖直上抛运动是匀变速直线运动。（物理观念） 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。（科学思维） 2 目 录 CONTENTS 强化点一　竖直上抛运动的规律 强化点二　竖直上抛运动的特性 课时作业 3 强化点一　竖直上抛运动的规律 目 录 4 　体育课上，同学们在玩排球时，以v0的速度将排球竖直向上击出， 将排球看作质点，不计空气阻力，画出排球的v－t图像如图所示。思考 并回答： （1）排球的运动是匀变速直线运动吗？ 提示： 是　 （2）排球离开抛出点，上升的最大位移是多少？ 提示： v0t2 目 录 物 理·必修第一册 （3）若抛出点离地面高为h，利用什么方法求出排球从开始抛出到落地的 时间？ 提示： 方法（一）全过程处理：由－h=v0t－gt2求时间t。 方法（二）分段处理：上升阶段由－=－2gH，求得上升的最大高度 H=，由－v0=－gt1，求得上升到最高点的时间t1=，下落阶段由H＋ h=gt2，求得下落阶段的时间t2，则总时间t=t1＋t2。 目 录 物 理·必修第一册 1. 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. 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）。 目 录 物 理·必修第一册 （1）分段法：可以把竖直上抛运动分成上升阶段的匀减速直线运动和下 降阶段的自由落体运动处理。上升阶段：v=v0－gt，h=v0t－gt2 ；下落阶 段：v=gt，h=gt2 。 （2）整体法：将竖直上抛运动视为初速度为v0、加速度为－g 的匀变速直 线运动。取整个过程分析，选竖直向上为正方向，则有v=v0－gt，h=v0t－ gt2。v＞0，上升阶段；v＜0，下落阶段。h＞0，在抛出点上方；h＜0，在 抛出点下方。 3. 处理方法 目 录 物 理·必修第一册 角度1　竖直上抛运动的理解 〔多选〕关于物体做竖直上抛运动，下列说法正确的是（　　） A． 上升过程物体做减速运动，下落过程做加速运动，加速度始终不变 B． 物体上升到最高点时速度为零，加速度为零 C． 上升过程的加速度大于下落过程的加速度 D． 物体以初速度v0竖直向上抛出，落回抛出点时速度的大小与初速度的 大小相等，加速度也相等 √ √ 目 录 物 理·必修第一册 解析：竖直上抛运动中所受合外力恒为重力，加速度始终为重力加速度， 上升过程物体做减速运动，下落过程做加速运动，故A正确，C错误；上升 到最高点时合外力不为零，加速度不为零，故B错误；根据对称性可知， 物体以初速度v0竖直向上抛出，落回抛出点时的速度与初速度大小相同， 方向相反，加速度始终为g，故D正确。 目 录 物 理·必修第一册 角度2　竖直上抛运动规律的应用 气球下悬挂一重物，以v0=10 m/s的速度匀速上升，当到达离地面 h=175 m处时悬挂重物的绳子突然断裂，那么重物经多少时间落到地面？ 落地的速度多大？（空气阻力不计，g取10 m/s2） 答案：7 s　60 m/s 目 录 物 理·必修第一册 解析：方法一　分段法 分成上升阶段和下落阶段两过程考虑。 绳子断裂后重物可继续上升的时间t1===1 s， 上升的高度h1===5 m， 故重物离地面的最大高度为H=h＋h1=175 m＋5 m=180 m， 重物从最高处自由下落，落地时间t2===6 s， 落地速度vt=gt2=10 m/s2×6 s=60 m/s，方向竖直向下， 所以从绳子突然断裂到重物落地共需时间t=t1＋t2=1 s＋6 s=7 s。 目 录 物 理·必修第一册 方法二　全程法 从全程的匀减速直线运动考虑。 从绳子断裂开始计时，经时间t后重物落至地面，规定初速度方向为正方 向，则重物在时间t内的位移 h=－175 m，由位移公式h=v0t－gt2，即－ 175=10t－×10t2=10t－5t2， 解得t1=7 s，t2=－5 s（不合题意，舍去）， 所以重物落地速度为v=v0－gt1=10 m/s－10 m/s2×7 s=－60 m/s， 其负号表示方向竖直向下，与初速度方向相反。 目 录 物 理·必修第一册 　（2026•河北沧州高一月考）随着科技的发展，无人机送餐已在北京、 上海、深圳等多个城市进行试点。某外卖员在某次练习使用无人机送餐 时，控制无人机以10 m/s的速度匀速竖直升空，升空过程中餐盒突然脱 落，此时无人机距地面的高度为15 m（取g=10 m/s2），则餐盒落地时间与 速度大小为（　　） A． 3 s，20 m/s B． s，（10－10）m/s C． 3 s，30 m/s D． s，10 m/s √ 目 录 物 理·必修第一册 解析：　以竖直向上为正方向，餐盒脱落后，速度为10 m/s，故餐盒做竖 直上抛运动。根据－h=v0t－gt2，解得t=3 s或t=－1 s（舍去），v=v0－gt= －20 m/s，即餐盒落地的速度大小为20 m/s，故选A。 目 录 物 理·必修第一册 强化点二　竖直上抛运动的特性 目 录 16 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？ 提示：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？ 提示：从逆向思维角度思考：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。 目 录 物 理·必修第一册 1. 竖直上抛运动的对称性 （1）时间对称性，对同一段距离，上升过程和下降过程时间相等， 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′。 目 录 物 理·必修第一册 2. 竖直上抛运动的多解性 （1）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。 （2）通过某一距离时可能对应三个时刻，即物体上升、下落通过抛出点 上方的距离和通过抛出点下方的距离。 目 录 物 理·必修第一册 角度1　竖直上抛运动的特性 〔多选〕有一个足够深的井，在其井口正上方将一个小球以初速度 v0=20 m/s竖直上抛，不计空气阻力，则经过多长时间小球能够到达距离抛 出点15 m的地方（重力加速度g取10 m/s2）（　　） A. 1 s B. 3 s C． （2＋）s D． （－2）s √ √ √ 目 录 物 理·必修第一册 解析：小球以初速度v0=20 m/s竖直上抛，若到达距离抛出点上方15 m的地 方，有h=v0t－gt2，代入数据解得t=1 s或t=3 s；若到达距离抛出点下方15 m的地方，有－h=v0t′－gt′2，代入数据解得t=（2＋）s或t=（2－）s （舍掉），故选项A、B、C正确，D错误。 目 录 物 理·必修第一册 　（2026•河南洛阳高一联考）抖空竹是具有河南地方特色的文体娱乐活 动，在民间深受欢迎。如图，一位老者在抖空竹时，从某一点将空竹竖直 向上抛起，经过时间t后，在同一位置将空竹接住。不计空气阻力，重力加 速度为g，取竖直向上为正方向，空竹从抛出到再被接住的过程中，下列 说法正确的是（　　） A． 空竹上升的最大距离为gt2 B． 空竹抛出时的速度大小为gt C． 空竹速度的变化量为gt D． 空竹的平均速率为gt √ 目 录 物 理·必修第一册 解析：　根据竖直上抛运动的对称性，上抛时间和下落时间相同，则上 抛时间为t1=，所以上升的最大距离h=g=gt2，抛出时的速度大小为 v=gt1=gt，故A错误，B正确；空竹速度的变化量为Δv=－gt－gt=－gt， 故C错误；空竹的平均速率为==v=gt，故D错误。 目 录 物 理·必修第一册 角度2　竖直上抛运动与自由落体运动的综合 （2025•内蒙古部分名校高一大联考）一同学在操场上做游戏，使网 球甲、乙均置于距水平地面高度为h处，先将网球甲由静止释放，在网球 甲第一次落到地面瞬间将网球乙由静止释放，结果网球乙第一次落地时， 网球甲第二次落到地面，已知重力加速度大小为g，不计空气阻力和网球 与水平地面的作用时间。求： （1）网球甲第一次弹起的最大高度； 答案： 　 目 录 物 理·必修第一册 解析：设网球乙下落的时间为t， 则有h=gt2 网球甲反弹后做竖直上抛运动，从地面上升和下落的时间相等，所以网球 甲第二次下落的时间为网球乙下落时间的一半，则网球甲弹起的最大高度 h1=g（）2 两式联立解得h1=。 目 录 物 理·必修第一册 （2）网球甲第一次反弹后瞬间的速度大小。 答案： 解析：由运动学公式有v2=2g• 解得v=。 目 录 物 理·必修第一册 课时作业 目 录 27 1. 排球垫起后竖直向上运动，不计空气阻力，该排球上升过程中（　　） A． 上升到最高点时的速度为零 B． 上升到最高点时的加速度为零 C． 速度变化量方向竖直向上 D． 速度变化越来越慢 解析：　排球上升到最高点时的速度为零，加速度不为零，加速度为g， 故A正确，B错误；排球上升过程中只受重力，所以加速度方向竖直向下， 速度变化量的方向竖直向下，故C错误；排球上升，加速度g是恒量，加速 度是描述速度变化快慢的物理量，速度变化快慢不变，故D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 √ 目 录 物 理·必修第一册 2. （2026•广西桂林高一期中）近年来学校都非常重视足球。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，足球被颠起高度约为 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 解析：　足球被颠起高度约为0.8 m，由逆向思维，根据速度—位移公式 得v2=2gh，故足球刚被颠起时的速度大小约为v=4 m/s。故选B。 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 目 录 物 理·必修第一册 3. （2026•浙江丽水高一期中）老师上课时，从桌面将一个钢球竖直上 抛，不计空气阻力，钢球落至地面。以向上为正方向，x表示位移，v表示 速度，同学们所画图像正确的是（　　） √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 目 录 物 理·必修第一册 解析：　将一个钢球，竖直上抛，不计空气阻力，以向上为正方向，开 始时，钢球的位移正向增大，到达最高点后，钢球的位移正向减小，之后 落到抛出点下，位移为负，故A、B错误；钢球先向上做匀减速运动，速度 正向减小，到达最高点后向下做匀加速运动，即负向增加，因加速度恒定 为g不变，则v－t图像为直线，故C正确，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 目 录 物 理·必修第一册 4. 某运动员将排球竖直向上垫起，垫起后1.8 s内排球的位移为零，g取10 m/s2，空气阻力忽略不计，排球可视为质点，则排球被垫起时的初速度大 小为（　　） A. 9 m/s B. 10 m/s C. 18 m/s D． 20 m/s 解析：　排球被垫起后做竖直上抛运动，1.8 s内排球的位移为零，则 根据竖直上抛运动的对称性，排球上升时间为0.9 s，以向上为正方 向，设排球初速度为v，则有0=v－gt，代入数据得v=9 m/s，故B、C、 D错误，A正确。 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 目 录 物 理·必修第一册 5. （2026•云南玉溪高一期中）建筑工人常常徒手抛砖块，当砖块上升到 最高点时，被楼上的师傅接住用以砌墙。若某次以10 m/s的速度从地面竖 直向上抛出一砖块，楼上的师傅没有接住，g取10 m/s2，空气阻力可以忽 略，则（　　） A． 砖块上升的最大高度为5 m B． 经1 s砖块回到抛出点 C． 从抛出到落地，砖块的总位移为10 m D． 砖块被抛出后运动过程中，做非匀变速直线运动 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 目 录 物 理·必修第一册 解析：　由竖直上抛位移公式，可得最大高度为H== m=5 m，故A 正确；砖块上升的时间为t上== s=1 s，根据运动的对称性可得砖块回到 抛出点的时间为t=2t上=2 s，故B错误；砖块从抛出到落回地面，起点和终 点均为地面，总位移为0，故C错误；砖块仅受重力，加速度恒为g，做匀 变速直线运动，故D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 目 录 物 理·必修第一册 6. 〔多选〕（2026•重庆渝北区高一期中）若一物体从火星表面竖直向上 抛出（不计空气阻力）时的位移—时间（x－t）图像如图所示，则有 （　　） A． 该物体上升的时间为10 s B． 火星表面的重力加速度为1.6 m/s2 C． 该物体落回火星表面时的速度为8 m/s D． 该物体被抛出时的初速度为50 m/s √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 目 录 物 理·必修第一册 解析： 　由图可知，t=5 s时，该物体达到最大高度，以后开始回落，该 物体上升时间为5 s，A错误；由h=gt2，可得g== m/s2=1.6 m/s2，B正 确；设该物体落回火星表面的速度为v=，代入数据可得 v=8 m/s，C 正确；由竖直上抛的对称性，及C选项的解析可知，该物体被抛出时的初 速度为v=8 m/s，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 目 录 物 理·必修第一册 7. （2026•江西上饶高一期中）如图所示，从高出地面3 m的位置竖直向上 抛出一个小球，它上升5 m后回落，最后到达地面，以抛出点为原点建立 一维坐标系，方向以向上为正，不计空气阻力，g取10 m/s2，下列说法正 确的是（　　） A． 整个过程中，小球的路程为8 m B． 小球初速度为10 m/s C． 从抛出点到落地点小球的位移为－8 m D． 上升过程和下降过程中小球的加速度大小相等，方向相反 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 目 录 物 理·必修第一册 解析：　整个过程中，小球的路程为s=5 m＋5 m＋3 m=13 m，故A错 误；根据0－=－2gh，解得小球初速度为v0== m/s=10 m/s，故B正确；从抛出点到落地点位移为x=－3 m，故C错误；上升过程和 下降过程中加速度均为重力加速度，大小相等，方向相同，故D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 目 录 物 理·必修第一册 8. （2026•江苏泰州高一月考）垫球是排球运动的基本技术之一。如图所 示，某次垫球训练过程中，排球自小丽手上方某一高度处由静止开始自由 下落，并以8 m/s的速度落在小丽手上，小丽将其以6 m/s的速度竖直向上垫 起，不计排球所受空气阻力，已知排球和小丽手接触的时间为0.2 s，取重 力加速度的大小g=10 m/s2。求： （1）排球被小丽竖直向上垫起后能够上升的最大高度； 答案：1.8 m　 解析：）由速度—位移公式可得v2=2gh， 代入数据解得h=1.8 m。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 目 录 物 理·必修第一册 （2）排球与小丽手接触过程中的平均加速度； 答案：70 m/s2，方向竖直向上 解析： 排球与小丽手接触过程中，在0.2 s的时间内， 排球速度的变化量为Δv=6－（－8）m/s=14 m/s 加速度a==70 m/s2 方向竖直向上。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 目 录 物 理·必修第一册 （3）排球在落到小丽手之前的最后0.1 s内下落的高度。 答案：0.75 m 解析： 由速度—时间公式可得v=gt，代入数据解得 t=0.8 s 排球在t1=0.7 s内下落的距离为 h1=g=×10×0.72 m=2.45 m 同理可得排球在0.8 s内下落的距离h2=3.2 m 则排球在与小丽手接触前0.1 s内下落的高度 h′=h2－h1=3.2 m－2.45 m=0.75 m。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 目 录 物 理·必修第一册 9. 〔多选〕（2026•贵州铜仁高一期中）2025年9月16日，全国艺术体操冠 军赛在铜川开赛，国内300多名选手将在赛场演绎力与美的融合。某运动 员以大小为v0=4 m/s的初速度竖直向上跳起，若不计空气阻力，取重力加 速度g=10 m/s2，运动员可视为质点，则从离开地面算起，该运动员（　　） A． 上升的最大高度为0.6 m B． 速度大小减小到初速度的一半时所用的时间可能为1.2 s C． 上升到最大高度一半时的速度大小为2 m/s D． 第一个0.1 s内、第二个0.1 s内、第三个0.1 s内、第四个 0.1 s内位移大小之比为7∶5∶3∶1 √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 目 录 物 理·必修第一册 解析：　上升的最大高度为h== m=0.8 m，A错误；速度大小减小到 初速度的一半时所用的时间可能为t1==0.2 s，也可能是 t2==0.6 s，B错误；上升到最大高度一半时的速度大小为 v==2 m/s，C正确；因上升的总时间为t==0.4 s，由逆向思 维结合初速度为零的匀变速直线运动的规律可知，第一个0.1 s内、第二个 0.1 s内、第三个0.1 s内、第四个0.1 s内位移大小之比为7∶5∶3∶1，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 目 录 物 理·必修第一册 10. （2026•四川绵阳高一期中）矿井中的升降机从井底以6 m/s的速度竖直 向上匀速运行，某时刻升降机底板上的一颗螺钉松动脱落，再经4 s升降机 底板上升到井口，此时松脱的螺钉刚好落到井底。不计空气阻力，重力加 速度g=10 m/s2，下列说法正确的是（　　） A． 螺钉脱落后的运动为自由落体运动 B． 螺钉脱落时，升降机底板距井底的距离为80 m C． 该矿井的深度为104 m D． 螺钉脱落后3 s时，螺钉与升降机底板间的距离为45 m √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 目 录 物 理·必修第一册 解析：　螺钉脱落时速度竖直向上，所以螺钉脱落后的运动为竖直上抛 运动，故A错误；螺钉从脱落到落到井底，有H=vt－gt2，代入数据解得脱 落时螺钉距离井底H=－56 m，即螺钉脱落时，升降机底板距离井底的距离 为56 m，故B错误；螺钉脱落时，升降机底板距离井口h=vt=24 m，该矿井 的深度为h＋H=80 m，故C错误；螺钉脱落后3 s时，取竖直向上为正方 向，螺钉的位移为h1=vt3－g=－27 m，升降机的位移为h2=vt3=18 m，螺 钉与升降机底板间的距离为h2＋=45 m，故D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 目 录 物 理·必修第一册 $