高一物理 1.3 豎直方向上的拋體運動 （粵教版必修2）

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歡迎進入物理課堂 第三節(jié)豎直方向的拋體運動 第一章拋體運動 什么是勻變速直線運動 有哪些規(guī)律 溫故知新 把物體以一定的初速度v0沿豎直方向向下拋出 僅在重力作用下物體所作的運動叫做豎直下拋運動 1 特點 具有向下的初速度v0和向下恒定的加速度g 2 性質(zhì) 是加速度為g勻加速直線運動 3 運動規(guī)律 以v0方向為正方向 則a g 速度公式 位移公式 4 豎直下拋運動可看成是豎直向下的勻速運動和自由落體運動的合運動 一 豎直下拋運動 3 運動規(guī)律 以v0方向為正方向 則a g 把物體以一定的初速度v0沿豎直方向向上拋出 僅在重力作用下物體所作的運動叫做豎直上拋運動 1 特點 具有向上的初速度v0和向下恒定的加速度g 2 性質(zhì) 是加速度為g勻變速直線運動 4 豎直上拋運動可看成是豎直向上的勻速運動和自由落體運動的合運動 速度公式 位移公式 二 豎直上拋運動 上升過程 勻減速 下降過程 自由落體 以v0為正方向 1 分步處理 二 豎直上拋運動 5 處理方法 兩種處理方法 2 整體處理 全過程是勻變速直線運動 二 豎直上拋運動 5 處理方法 兩種處理方法 以v0方向為正方向 s是正值表示物體在拋出點的上方s是負值表示物體在拋出點的下方 vt為正值 表示物體繼續(xù)向上運動 vt為負值表示物體向下運動 s是位移而不是路程 例題1 已知豎直上拋的物體的初速度v0 試求 物體上升的最大高度以及上升到最大高度所用的時間 物體由最大高度落回原地時的速度以及落回原地所用的時間 物體全程所用的時間 當(dāng)t t上時 末速度vt 0 由此得 解 1 在上升過程中 已知v0 vt 0 a g 根據(jù)得 根據(jù) 2 在下落過程中 a g 設(shè)落地時速度vt v 根據(jù)得 根據(jù) 當(dāng)t t下時 vt v 3 物體下落全程時間 由此得 例題1 已知豎直上拋的物體的初速度v0 試求 物體上升的最大高度以及上升到最大高度所用的時間 物體由最大高度落回原地時的速度以及落回原地所用的時間 物體全程所用的時間 全程時間t和落地速度vt也可以整體處理方法求得 已知 v0 a g 物體落回原地時位移s 0 或 物體落地速度為 根據(jù)得 重要特點 3 最大高度 t上 t下 v0 g 2 速率對稱性v1 v2 1 時間對稱性 例題2 在離地面15m的高處 以10m s的初速度豎直上拋一小球 求小球落地時的速度和小球從拋出到落地所用的時間 忽略空氣阻力的影響 g 10m s2 根據(jù)得 解 v0 10m s a g 10m s2 s 15m 根據(jù)得 由于小球落地時的速度方向豎直向下 所以取vt 20m s 即 以v0為正 a g 以v0為正 a g 豎直下拋 豎直上拋 例題2 在離地面15m的高處 以10m s的初速度豎直上拋一小球 求小球落地時的速度和小球從拋出到落地所用的時間 忽略空氣阻力的影響 g 10m s2 根據(jù)豎直上拋運動規(guī)律 解 以向上方向為正方向 v0 10m s s 15m 根據(jù)得 由于小球落地時的速度方向豎直向下 所以取vt 20m s 即 小球落地時的速度大小為20m s 小球從拋出到落地所用的時間為3s 例題2 方法二 解 以向上方向為正方向 小球上升到最高點時vt 0 根據(jù)得 小球從最高點到落地過程做自由落體運動 高度為s2 s1 s 20m 落地時的速度大小為 所以從拋出到落地所用的時間t t1 t2 3s 小球自由下落時間 1 從地面以30m s的初速度豎直上拋一球 若不計空氣阻力 g取10m s2 則球運動到距地面25m時所經(jīng)歷的時間可能為 A 1sB 2sC 4sD 5s AD 課堂練習(xí) 解 以初速度方向為正方向 v0 30m s a g 10m s2 s 25m 根據(jù)得 2 豎直上拋運動的物體 達到最高點時 A 具有向上的速度和向上的加速度B 速度為零 加速度向上C 速度為零 加速度向下D 具有向下的速度和向下的加速度 C 課堂練習(xí) 3 從勻速上升的氣球上掉下一物體 在掉下的瞬間 物體相對地面將具有 A 方向向上的速度和向上的加速度B 方向向上的速度和向下的加速度C 方向向下的速度和向下的加速度D 方向向下的速度和向上的加速度 B 課堂練習(xí) 2 在12m的塔上 以一定的初速度豎直向上拋出一物體 經(jīng)過2s到達地面 則物體拋出時的速度是多大 物體上升的最大高度是多少 離地面的高度 g取10m s2 解 以初速度方向為正方向 物體到達地面時相對拋出點位移s 12m 則根據(jù)豎直上拋運動規(guī)律 當(dāng)物體上升到最高點時速度為0 根據(jù) 所以物體上升最大高度H 0 8 12 m 12 8m 29 在15m高的塔頂上以4m s的初速度豎直上拋一個石子 求經(jīng)過2s后石子離地面的高度 g 10m s2 解 以豎直向上方向為正方向 v0 4m s 經(jīng)過t 2s石子的位移為 位移為 12m表示石子經(jīng)過2s處在拋出點的下方12m處 所以此時石子離地面的高度為 15 12 m 3m 3 某人站在高樓高20m的平臺邊緣 以20m s的初速度豎直向上拋出一石子 則拋出后石子通過距拋出點15m處所需的時間 不計空氣阻力 取g 10m s2 解 以豎直向上方向為正方向 則v0 20m s 物體上升到最大高度時 速度vt 0 根據(jù)vt2 v02 2gs得上升的最大高度為 可見物體距拋出點15m的位置 在拋出點上方有兩處 在下方有一處 15m 根據(jù) 當(dāng)物體在拋出點的上方15m處時 位移s 15m 即有 當(dāng)物體在拋出點的下方15m處時 位移s 15m 即有 解得 取 因此石子通過距拋出點15m處所需的時間依次為1s 3s和4 65s 解得 t1 1s t2 3s 28 氣球以10m s的速度勻速豎直上升 從氣球上掉下一個物體 經(jīng)17s到達地面 求物體剛脫離氣球時氣球的高度 g 10m s2 解 物體離開氣球后做豎直上拋運動 以豎直向上方向為正方向 v0 10m s t 17s 位移s為負值表示物體最后落到拋出點的下方 即物體剛脫離氣球時氣球的高度為1275m 27 從地面以30m s的初速度豎直上拋一個小球 若不計空氣阻力 g取10m s2 求 1 物體上升的最大高度和上升到最大高度的時間 2 物體上升1s和上升5s分別通過的位移和路程 解 以向上方向為正方向 物體做豎直上拋運動的初速度為v0 30m s 1 物體上升到最大高度時 末速度vt 0 2 物體上升1s的位移為 由于物體已過最高點 所以路程為 2 45 25 m 65m 由于物體還沒有上升到最高點 所以路程等于位移的大小為25m 物體上升5s的位移為 2 某一物體被豎直上拋 空氣阻力不計 當(dāng)它經(jīng)過拋出點上方0 4m處時 速度為3m s 當(dāng)它經(jīng)過拋出點下方0 4m處時 速度應(yīng)為多少 解法一 以豎直向上方向為正方向 物體在拋出點上方時 位移為s1 0 4m 此時速度為v1 3m s 在拋出點下方時 位移為s2 0 4m 此時速度為v2 根據(jù)豎直上拋運動規(guī)律 所以 得 2 某一物體被豎直上拋 空氣阻力不計 當(dāng)它經(jīng)過拋出點上方0 4m處時 速度為3m s 當(dāng)它經(jīng)過拋出點下方0 4m處時 速度應(yīng)為多少 解法二 設(shè)到達拋出點上方0 4m處時 還能再上升高度s 此時速度vt 0 根據(jù)vt2 v12 2gs得 最高點到拋出點下方0 4m處的距離s 0 45m 0 4 2m 1 25m 這段距離物體做自由落體運動 所以速度 s 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全