高中物理 第3章 第2節(jié) 豎直方向上的拋體運(yùn)動(dòng)知識(shí)探討 魯科版必修2（通用）

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1、豎直方向上的拋體運(yùn)動(dòng)-知識(shí)探討 合作與討論 從一個(gè)上升的氣球上突然掉下一個(gè)小石塊,小石塊的運(yùn)動(dòng)情況將是怎樣的？ 我的思路：小石塊剛離開氣球時(shí)具有豎直向上的速度,因此小石塊不會(huì)立即開始下落,它將先向上做勻減速運(yùn)動(dòng),當(dāng)速度達(dá)到零后,再在重力的作用下,做自由落體運(yùn)動(dòng). 思考過程 1.豎直拋體運(yùn)動(dòng)共同特點(diǎn) (1)v0豎直. (2)直線運(yùn)動(dòng). (3)加速度均為g. 2.豎直下拋運(yùn)動(dòng) (1)定義：以某初速度沿豎直方向向下拋出,物體只在重力作用下的運(yùn)動(dòng),叫做豎直下拋 運(yùn)動(dòng). (2)特點(diǎn)：v0豎直向下. (3)本質(zhì)：初速度為v0的勻加速直線運(yùn)動(dòng). (4)規(guī)律：vt=v0+g

2、t s=v0t+gt2/2 2gs=vt2－v02 3.豎直上拋運(yùn)動(dòng) (1)定義：以某初速度沿豎直方向向上拋出,物體只在重力作用下的運(yùn)動(dòng),叫做豎直上拋 運(yùn)動(dòng). (2)特點(diǎn)：v0豎直向上,只受重力的作用,加速度為重力加速度g. (3)本質(zhì)：初速度為v0的勻減速直線運(yùn)動(dòng). (4)物體的運(yùn)動(dòng)可分為兩段：即上升過程的初速度為v0的勻減速運(yùn)動(dòng)和下降過程的自由落體運(yùn)動(dòng). 討論：①落地速度為v0,通過同一點(diǎn)時(shí)速度大小相等、方向相反. ②上升時(shí)間和下落時(shí)間相同,同一段用時(shí)相同. ③上升為勻減速到零的過程,下落為自由落體,上升可看作下落的逆過程. ④滿足初速為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)的比例關(guān)

3、系. (5)規(guī)律：vt=v0－gt s=v0t－gt2/2. 新題解答 【例1】 一宇宙空間探測(cè)器從某星球的表面垂直升空,假設(shè)探測(cè)器的質(zhì)量和發(fā)動(dòng)機(jī)的推力均恒定不變.宇宙探測(cè)器升空到某一高度時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)突然熄火關(guān)閉,如圖表示其速度隨時(shí)間變化的規(guī)律. (1)升高后9 s、25 s、45 s,即在圖線上A、B、C三點(diǎn)探測(cè)器的運(yùn)動(dòng)情況如何？ (2)求探測(cè)器在該行星表面達(dá)到的最大高度. (3)計(jì)算該行星表面的重力加速度.(假設(shè)行星表面沒有空氣) 解析:(1)9 s時(shí)刻發(fā)動(dòng)機(jī)熄火,宇宙探測(cè)器開始做豎直上拋運(yùn)動(dòng),25 s時(shí)刻火箭達(dá)到最高點(diǎn),45 s時(shí)探測(cè)器落回星球表面. (2)OA段

4、探測(cè)器做勻加速直線運(yùn)動(dòng),9 s末開始豎直上拋運(yùn)動(dòng),能上升的最大高度可以通過圖象中圖線包圍的面積來計(jì)算,s=×64×25 m=800 m. (3)AB段物體做自由落體運(yùn)動(dòng),所以g=(vA－0)/16=4 m/s2. 點(diǎn)評(píng):看清圖象,了解圖象的物理意義,知道AB段物體的運(yùn)動(dòng)為豎直上拋運(yùn)動(dòng)是解決本題的關(guān)鍵. 【例2】 一人在40 m高的懸崖上,以10 m/s的速度豎直向下拋出一個(gè)小鐵球,小鐵球落到懸崖下的水中.那么,鐵球在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間大約是多少? 解析:鐵球所受的空氣阻力很小可視為零,這樣鐵球的運(yùn)動(dòng)是豎直下拋運(yùn)動(dòng),根據(jù)勻加速運(yùn)動(dòng)的公式h=v0t+gt2,帶入數(shù)據(jù)可得：t=2 s. 點(diǎn)評(píng):在有些計(jì)算當(dāng)中,沒有明確告訴你是否有阻力,此時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況建立模型.因?yàn)楸绢}中提出的小鐵球的密度較大,且速度不是很大,所以可看作無空氣阻力的情況. 知識(shí)總結(jié) 規(guī)律：勻減速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律、自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律. 知識(shí)：拋體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn). 方法：(1)處理拋體運(yùn)動(dòng)時(shí)要注意,加速度相等都為g. (2)處理豎直上拋運(yùn)動(dòng)要利用它的對(duì)稱性,由于上升段為勻減速運(yùn)動(dòng)到零,也可以將其看為倒置的初速為零的勻加速運(yùn)動(dòng),所以比例式在上升和下降過程中都可以使用. (3)豎直上拋運(yùn)動(dòng)也可以整體看作勻減速直線運(yùn)動(dòng),但在利用此法計(jì)算時(shí),要特別注意方向的選取.