豎直方向的拋體運(yùn)動(dòng)

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中物理 來(lái)源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)

一. 本周教學(xué)內(nèi)容:豎直方向的拋體運(yùn)動(dòng)

重點(diǎn):

1、豎直拋體運(yùn)動(dòng)包括豎直上拋運(yùn)動(dòng)和豎直下拋運(yùn)動(dòng),它們都是勻變速直線運(yùn)動(dòng)

2、豎直方向上的拋體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)和規(guī)律

知識(shí)難點(diǎn):

1、豎直方向上的拋體運(yùn)動(dòng)具有豎直方向上的初速度,并且在只受重力作用時(shí)所做的勻變速直線運(yùn)動(dòng),其加速度為g

2、會(huì)將豎直方向的拋體運(yùn)動(dòng)分解為勻速直線運(yùn)動(dòng)和自由落體運(yùn)動(dòng)兩個(gè)過(guò)程,并會(huì)求解相關(guān)的實(shí)際問(wèn)題

3、處理豎直上拋運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的兩種思路和

一、豎直下拋運(yùn)動(dòng)

1、定義:把物體以一定的速度 沿著豎直方向向下拋出 高中英語(yǔ),僅在重力作用下物體所做的運(yùn)動(dòng)叫做豎直下拋運(yùn)動(dòng)。

2、條件:(1)初速度豎直向下;(2)只受重力作用。

比較物體所做的豎直下拋運(yùn)動(dòng)和自由落體運(yùn)動(dòng):

相同之處:物體僅受重力作用;加速度恒為g,方向豎直向下;是勻加速直線運(yùn)動(dòng)。

不同之處:豎直下拋有豎直向下的初速度 ,自由落體運(yùn)動(dòng)初速度為0。

3、豎直下拋運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)是:初速度為< > 的,加速度為g 的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。

其根據(jù)是:由于豎直下拋運(yùn)動(dòng)的物體只受重力作用,根據(jù)牛頓第二定律可知加速度(1)速度公式:(2)位移公式:

5、從運(yùn)動(dòng)的合成角度看,豎直下拋運(yùn)動(dòng)可以看成是自由落體運(yùn)動(dòng)和豎直向下的勻速直線運(yùn)動(dòng)的合成。

二、豎直上拋運(yùn)動(dòng)

1、定義:把物體以一定的初速度 沿豎直方向向上拋出,僅在重力作用下物體所做的運(yùn)動(dòng)叫做豎直上拋運(yùn)動(dòng)。

2、條件:(1)初速度豎直向上;(2)只受重力作用。

3、豎直上拋運(yùn)動(dòng)的物體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程:

豎直上拋物體在上升到最高點(diǎn)過(guò)程中,速度方向與物體所受重力方向相反,物體做勻減速度直線運(yùn)動(dòng),到最高點(diǎn)速度為零,加速度豎直向下。再?gòu)淖罡唿c(diǎn)下落過(guò)程中物體做自由落體運(yùn)動(dòng)。

4、比較物體所做的豎直上拋和豎直下拋運(yùn)動(dòng):

相同之處:有初速度 ;僅受重力作用;加速度恒為g,方向豎直向下,勻變速直線運(yùn)動(dòng)。

不同之處:豎直上拋運(yùn)動(dòng)初速度 方向向上,豎直下拋運(yùn)動(dòng)初速度 豎直向下。

5、豎直上拋運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)是:初速度為 的,加速度為6、請(qǐng)寫出豎直上拋運(yùn)動(dòng)的速度和位移公式:

(1)速度公式:(2)位移公式:

(3)速度位移公式:

7、從運(yùn)動(dòng)的合成角度看,豎直上拋運(yùn)動(dòng)可以看成是自由落體運(yùn)動(dòng)和豎直向上的勻速直線運(yùn)動(dòng)的合成。

三、處理豎直上拋運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的兩種思路和方法

1、分步處理:上升過(guò)程是初速度為 ,加速度為 的勻減速度直線運(yùn)動(dòng);下降過(guò)程是自由落體運(yùn)動(dòng)。(不考慮空氣阻力)

2、整體處理:將全過(guò)程看作是初速度為 、加速度為

∴物體離地高度h=0.8m+12m=12.8m

所以,處理豎直上拋運(yùn)動(dòng)問(wèn)題,關(guān)鍵是注意s,v的正負(fù)號(hào)及意義.

例2. 氣球上系一重物,以4m/s的速度勻速上升,當(dāng)離地9m時(shí)繩斷了,求重物的落地時(shí)間t=?(g=10m/s2)

解法一:把重物的運(yùn)動(dòng)分成上升和下降兩階段來(lái)處理,

∴  重物落地時(shí)間t=t上+t返+t下=1.8s

解法二:將重物脫離開(kāi)氣球后運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程都按勻變速運(yùn)動(dòng)處理,設(shè)向上為正方向,則拋點(diǎn)以下的位移為負(fù).

解得:t=1.8 s,t′=-1.0s(舍)

例3. 豎直上拋物體的初速度是42米/秒,物體上升的最大高度是多少?上升到最大高度用多長(zhǎng)時(shí)間?由最大高度落回原地的速度是多大?用了多長(zhǎng)時(shí)間?

分析:這個(gè)題目可以分上升和下落兩個(gè)過(guò)程來(lái)解。

在上升過(guò)程中,物體做勻減速運(yùn)動(dòng)。取v0的方向?yàn)檎较。加速度是重力加速度,方向豎直向下,所以取負(fù)值,即a=-g=-9.8米/秒2。題目給了初速度v0,而物體上升到最大高度時(shí)vt=0,因此,利用公式

可以利用公式vt=v0+at求出。

在下落過(guò)程中,物體做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)。取運(yùn)動(dòng)方向即豎直向下的方向?yàn)檎较,加速度是重力加速度,取正值,即a=g=9.8米/秒2。落回原地的位移值已由上升過(guò)程求出,落回原地時(shí)的速度v,可

求出。

解:(1)上升過(guò)程:v0=42米/秒,vt=0,a=-g=-9.8米/秒2。

根據(jù)vt=v0+at,當(dāng)t=t1時(shí)vt=0,由此得到

(2)下落過(guò)程:s=90米,a=g=9.8米/秒2。

根據(jù)vt=at得到

四、豎直上拋運(yùn)動(dòng)的基本特點(diǎn):

(1)上升到最大高度的時(shí)間(2)最大高度(3)從拋出到再落回原地的時(shí)間解析:B

【模擬

1、一物體做豎直上拋運(yùn)動(dòng),不計(jì)阻力,從拋出時(shí)刻算起,上升過(guò)程中,設(shè)上升到最大高度一半的時(shí)間為t1,速度減為初速一半所用的時(shí)間為t2,則 ( )

A. t1>t2 B. t1<t2 C. t1=t2 D. 無(wú)法確定

2、(2003年上海春)如果不計(jì)空氣阻力,要使一顆禮花彈上升至320 m高處,在地面發(fā)射時(shí),豎直向上的初速度至少為(g=10 m/s2) ( )

A. 40 m/s B. 60 m/s C. 80 m/s D. 100 m/s

3、豎直升空的火箭,其速度圖像如圖所示,由圖可知( )

A. 火箭上升到最高點(diǎn)所用的時(shí)間是40 s??

B. 火箭前40 s上升,以后下降?ぜ/p>

C. 燃料用完時(shí),火箭離地高度是48000 m??

D. 火箭的加速度始終是20 m/s2

4、豎直向上拋出一只小球,3s落回拋出點(diǎn),則小球在第2s內(nèi)的位移(不計(jì)空氣阻力)是( )

A. 10m B. 0m C. -5m D. -0.25m

5、(1994年全國(guó))將物體豎直向上拋出后,能正確表示其速率v隨時(shí)間t的變化關(guān)系的圖線是下圖中的 ( )

v-t圖像如圖所示,拋出后經(jīng) s到達(dá)最大高度,最高點(diǎn)離地面高度是 m,拋出點(diǎn)的高度是 m.

8、在15m高的塔頂上以4m/s的初速度豎直上拋一個(gè)石子,求經(jīng)過(guò)2s后石子離地面的高度。

9、從地面豎直上拋一個(gè)物體,該物體在上升與下落過(guò)程中,先后距地面h高處同一點(diǎn)P的時(shí)間間隔為Δt;試求該物體拋出時(shí)的初速度v0多大?

10、甲、乙兩個(gè)小球,處在距地面同為h′高的地方,讓甲自由下落,與地面相碰后又跳起;在甲球跳起的同時(shí)乙球自由落下。

(1)如甲球跳起時(shí)的速率與它落向地面時(shí)的速率一樣大,問(wèn)甲、乙兩球在距地面多高的地方相遇?

面時(shí)速率的多少倍?

【試題答案】

1、B 2、C 3、C 4、B 5、D

6、3; 125 ; 80

7、小球落地時(shí)速度為20m/s,方向豎直向下;小球從拋出到落地所用的時(shí)間為3s

8、3m

9、

10、



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