高一物理-竖直上抛运动

1、1竖直方向上的抛体运动竖直方向上的抛体运动 第三节第三节2回忆：自由落体运动将一个物体无初速度的释放，物体仅在重力的作用下所做的运动称作自由落体运动初速度：初速度：V V0 0=0=0加速度：加速度：a=g a=g 运动规律运动规律3如果将一个物体以一定的速度向下抛出呢？ 其运动规律是怎样其运动规律是怎样00v4竖直下抛运动 把物体以一定的初速度向下竖直抛出，仅在重力的作用下物体所做的运动叫做竖直下抛运动运动规律运动规律:性质：性质： a=g匀加速直线运动匀加速直线运动5竖直上抛运动 把物体以一定的初速度竖直向上把物体以一定的初速度竖直向上抛出，仅在重力作用下物体所做的抛出，仅在重力作用下物体

2、所做的运动叫做竖直上抛运动运动叫做竖直上抛运动 条件：具有竖直向上的初速度条件：具有竖直向上的初速度 只受重力作用只受重力作用6竖直上抛运动的运动分析上升阶段上升阶段下降阶段下降阶段性质：性质：a=g匀变速直线运动匀变速直线运动7竖直上抛运动的分析方法竖直上抛运动的分析方法v0v = 0vtvtv08练习练习竖直上抛运动的物体竖直上抛运动的物体,到达最高点时到达最高点时( )A.具有向上的速度和向上的加速度具有向上的速度和向上的加速度B.速度为零速度为零,加速度向上加速度向上C.速度为零速度为零,加速度向下加速度向下D.具有向下的速度和向下的加速度具有向下的速度和向下的加速度9练习练习2.关于

3、竖直上抛运动关于竖直上抛运动,下列说法正确的是下列说法正确的是( )A.上升过程和下落过程加速度大小相等上升过程和下落过程加速度大小相等,方向方向相同相同B.上升过程和下落过程加速度大小相等上升过程和下落过程加速度大小相等,方向方向相反相反C.在最高点物体速度为零在最高点物体速度为零,加速度不为零加速度不为零D.在最高点物体速度为零在最高点物体速度为零,加速度为零加速度为零C10已知竖直上抛的物体初速度已知竖直上抛的物体初速度v0=30m/s，取，取g=10m/s2，试求：，试求： （1）物体上升的最大高度以及上升到最大高度）物体上升的最大高度以及上升到最大高度所用的时间。所用的时间。 （2）

4、物体由最大高度落回原地时的速度以及落）物体由最大高度落回原地时的速度以及落回原地所用的时间。回原地所用的时间。 ( 3 ) 画出整个过程的画出整个过程的v-t图象图象例题例题A C11总结总结1上升过程和下降过程是上升过程和下降过程是互逆互逆的，具有的，具有对称性对称性：(1) 上升过程和下降过程所需时间相等。上升过程和下降过程所需时间相等。(2)同一高度处同一高度处的上升速度和下降速度的上升速度和下降速度大小相等，方向相反大小相等，方向相反。gvtt02112总结总结2竖直上抛运动的竖直上抛运动的V-t图：图：13竖直上抛运动的分析方法竖直上抛运动的分析方法分段研究分段研究22212tvg

5、thg t全程研究全程研究02012tvvg thv tg t对 称 性对 称 性时间对称速度对称tvv0-v0v0v = 0vtvtv0设向上为正设向下为正设向上为正t/2注意各矢量（注意各矢量（s,v,g)的方向的方向01201012vvg tHv tg t1402012tvvg thv tg t设设向向上上为为正正思考：思考：vt 和和h的正负各表示什么意义？的正负各表示什么意义？Vt为正表示向上运动，为正表示向上运动， Vt为负表示正在下落，为负表示正在下落， vt为零表示在最为零表示在最高点。高点。h为正表示物体在抛出点上方，为正表示物体在抛出点上方， h为负表示在抛出点下方，为负表

6、示在抛出点下方， h为为零表示回到抛出点零表示回到抛出点15(1)能上升的最大高度能上升的最大高度：202mHvg(2)上升到最大高度所需时间：上升到最大高度所需时间：0tvg(3)下落过程是上升过程的下落过程是上升过程的 。(4)质点在通过同一位置时，上升速度与下落质点在通过同一位置时，上升速度与下落速度速度 (5)物体在通过同一高度过程中，上升时间与物体在通过同一高度过程中，上升时间与下落时间下落时间注意：注意：在没有注明方向的情况下，说经在没有注明方向的情况下，说经t时间后离出时间后离出发点的位移为发点的位移为h，则，则h可能有两个值。可能有两个值。逆过程逆过程大小相等，方向相反。大小相

7、等，方向相反。相等。相等。16思考？ 此物体是上抛还是下落？此物体是上抛还是下落？为什么？为什么？17 例、例、在楼房的阳台外以初速度在楼房的阳台外以初速度20m/s竖直上抛一物竖直上抛一物体，求抛出体，求抛出5秒末物体的位移和速度。秒末物体的位移和速度。解一：解一：画出运动示意图如图示：画出运动示意图如图示： v0CABA1vtA B 匀减速运动，匀减速运动，上升时间上升时间 t上上=v0g = 2s 上升的最大高度上升的最大高度 hm= v022g =20 m B C 自由落体运动自由落体运动 t2 =3 sSBC= 1/2 gt2 2 = 45m SAC= SBC- hm = 20-45

8、 = - 25 m 负号表示负号表示5秒末物体的位置秒末物体的位置C在在A点下方点下方25 m vt= gt2 =30m/s 方向向下方向向下 18解二：解二：画出运动示意图如图示：画出运动示意图如图示：v0CABA1vtA B C 全过程综合考虑，全过程综合考虑， 匀减速运动，匀减速运动，S= v0 t - 1/2 gt 2 =205 - 1/2 10 25 = -25mvt= v0 - gt =20-10 5= -30m/s负号表示负号表示5秒末物体的位置秒末物体的位置C在在A点下方点下方25m 负号表示方向向下负号表示方向向下19解三：解三：画出运动示意图如图示：画出运动示意图如图示：v

9、0CABA1vtA B 竖直上抛运动竖直上抛运动 （匀减速运动），（匀减速运动），上升时间上升时间 t上上=v0 g = 2s A B A1 ，竖直上抛运动以最高点对称，竖直上抛运动以最高点对称t上上= t下下= 2svA1= 20m/s 方向向下方向向下A1 C 竖直竖直下抛下抛运动（匀减速运动）运动（匀减速运动） t3=1s SA1C= vA1 t3+ 1/2 gt3 2 = 201+ 1/2101 = 25mvt= vA1 +gt3 =20+101=30m/s 方向向下方向向下 20例例1：气球以气球以10m/s的速度竖直上升，到离地的速度竖直上升，到离地120米高处米高处掉下一物，求物

10、体落地的速度及运动的时间。掉下一物，求物体落地的速度及运动的时间。解一：解一：画出运动示意图如图示：画出运动示意图如图示：C为上升的最高点为上升的最高点CABh= 120mh1v0B到到C，竖直上抛运动：，竖直上抛运动：h1=v02/2g=5m t 1= v0 /g=1s C到到A，自由落体运动，自由落体运动 h1 +h= 1/2g t22 5s101252gh)2(ht12t= t1+ t2= 6s vt=gt2 = 50m/s 21CABh= 120mh1v0解二：解二：BCA 整个过程，整个过程，由竖直上抛运动规律：由竖直上抛运动规律：h= vA t -1/2 gt 2 vt= v0 -

11、 gt即即 -120 = 10 t -1/2 gt 2 vt= 10 - gt解得解得 t = 6s vt = - 50 m/s 22例例5. 某人在高层楼房的阳台外侧以某人在高层楼房的阳台外侧以20m/s的的速度竖直上抛一个石块，石块运动到离抛速度竖直上抛一个石块，石块运动到离抛出点出点15米处所经历的时间是：（不计阻力米处所经历的时间是：（不计阻力，g取取10m/s2 ) ( )A. 1s B. 2s C. 3s D.)s7(2 Bv0CA15m15m练习：练习：以以12.34m/s的初速度竖直上抛一个石块的初速度竖直上抛一个石块, g取取9.8m/s2 ,石块上升过程中最后石块上升过程中

12、最后1s内的位移是内的位移是 m.23例例5. 某人在高层楼房的阳台外侧以某人在高层楼房的阳台外侧以20m/s的的速度竖直上抛一个石块，石块运动到离抛速度竖直上抛一个石块，石块运动到离抛出点出点15米处所经历的时间是：（不计阻力米处所经历的时间是：（不计阻力，g取取10m/s2 ) ( )A. 1s B. 2s C. 3s D.)s7(2 解：解：画出运动示意图，画出运动示意图，Bv0CA15m15m由竖直上抛运动规律由竖直上抛运动规律 h=v0t-1/2 gt2 15=20t-5t2 t1=1s 或或 t2=3s -15=20t-5t2 )s7(2t3A C D练习：练习：以以12.34m/

13、s的初速度竖直上抛一个石块的初速度竖直上抛一个石块, g取取9.8m/s2 ,石块上升过程中最后石块上升过程中最后1s内的位移是内的位移是 m.解：解：应用竖直上抛运动的对称性解之应用竖直上抛运动的对称性解之,石块上升过程中石块上升过程中最后最后1s内的位移等于自由下落第一秒的位移。内的位移等于自由下落第一秒的位移。4.924例例6、一个从地面上竖直上抛的物体，它两次经过最高一个从地面上竖直上抛的物体，它两次经过最高点点C点下方一个比较低的点下方一个比较低的A点的时间间隔为点的时间间隔为TA，两次经，两次经过最高点下方一个比较高的过最高点下方一个比较高的B点的时间间隔为点的时间间隔为TB ，试

14、，试求求AB之间的距离。之间的距离。25解：解：画出运动示意图如图示：画出运动示意图如图示：v0CABAB由竖直上抛运动的对称性由竖直上抛运动的对称性C A 自由落体运动自由落体运动 t1 = TA / 2hCA= 1/2 g t12 =1/8 g TA2C B自由落体运动自由落体运动 t2 = TB / 2hCB= 1/2 g t22 =1/8 g TB2 hAB= hCA - hCB = 1/8 g （ TA2 -TB2） 26例例7、在地面上以初速度、在地面上以初速度 3v0 竖直上抛一物体竖直上抛一物体A后，又后，又以初速度以初速度 v0 在同一地点竖直上抛另一物体在同一地点竖直上抛另

15、一物体B，若要使，若要使两物在空中相遇，则抛出两个物体的时间间隔必须满两物在空中相遇，则抛出两个物体的时间间隔必须满足什么条件？（不计空气阻力）足什么条件？（不计空气阻力）27解解： 第一个物体第一个物体A在空中运动的总时间在空中运动的总时间t1=6v0/g第二个物体第二个物体B在空中运动的总时间在空中运动的总时间t2=2v0/g若若B物体刚抛出时，物体刚抛出时，A物体已刚落地，则物体已刚落地，则t1= 6v0 /g 若若B物体刚抛出时，两物体同时落地，则物体刚抛出时，两物体同时落地，则t2= 4v0 /g 4v0 /g t 6v0 /g 28例例8、在离地、在离地20m高处有一小球高处有一小

16、球A做自由落体运动，做自由落体运动，A球球由静止释放的同时，在其正下方地面上有另一个小球由静止释放的同时，在其正下方地面上有另一个小球B以初速度以初速度 v0 竖直上抛，竖直上抛， （不计空气阻力，（不计空气阻力，g=10m/s2）（1）若要使两球在空中相遇，则）若要使两球在空中相遇，则B球上抛的初速度球上抛的初速度v0必必须满足什么条件？须满足什么条件？（2）若要使）若要使B球在上升阶段与球在上升阶段与A球相遇，则初速度球相遇，则初速度v0必必须满足什么条件？须满足什么条件？（3）若要使）若要使B球在下落阶段与球在下落阶段与A球相遇，则初速度球相遇，则初速度v0必必须满足什么条件？须满足什么

17、条件？29ABv0h=20mh1h2解解: h1= 1/2 gt2 h2=v0 t- 1/2 gt2 h= h1 +h2= v0 t t= h/v0 A球下落的总时间为球下落的总时间为sghtA210402（1）若要使两球在空中相遇，必须有）若要使两球在空中相遇，必须有t= h/v0 10m/s （2） B球的上升时间球的上升时间 t上上=v0 /g 若要使若要使B球在上升阶段与球在上升阶段与A球相遇球相遇,必须有必须有 t t上上即即 h/v0 v0 /gsmghv/2100（3）B球在空中运动的总时间球在空中运动的总时间 t总总=2v0 /g 若要使若要使B球在下落阶段与球在下落阶段与A球

18、相遇球相遇,必须有必须有 t上上 t t总总smvsm/210/100309一杂技演员一杂技演员,用一只手抛球用一只手抛球.他每隔他每隔0.40s抛出一球抛出一球,接到接到球便立即把球抛出球便立即把球抛出,已知除抛、接球的时刻外，空中总有已知除抛、接球的时刻外，空中总有四个球，将球的运动看作是竖直方向的运动，球到达的四个球，将球的运动看作是竖直方向的运动，球到达的最大高度是（高度从抛球点算起，取最大高度是（高度从抛球点算起，取g=10m/s2）（ ） A 1.6m B 2.4m C3.2m D4.0m319一杂技演员一杂技演员,用一只手抛球用一只手抛球.他每隔他每隔0.40s抛出一球抛出一球,

19、接到接到球便立即把球抛出球便立即把球抛出,已知除抛、接球的时刻外，空中总有已知除抛、接球的时刻外，空中总有四个球，将球的运动看作是竖直方向的运动，球到达的四个球，将球的运动看作是竖直方向的运动，球到达的最大高度是（高度从抛球点算起，取最大高度是（高度从抛球点算起，取g=10m/s2）（ ） A 1.6m B 2.4m C3.2m D4.0m解：解：共有共有5个球，一个球到手个球，一个球到手0.4s时，另一个时，另一个球刚抛出，空中有四个球，由于竖直上抛运球刚抛出，空中有四个球，由于竖直上抛运动的对称性，四个球的排列位置如图示，动的对称性，四个球的排列位置如图示，可见，一个球在空中运动的总时间可见，一个球在空中运动的总时间 为为1.6s，下落时间为下落时间为0.8s，h=1/2 gt 2=3.2m C32作业作业1.离地有一定的高度，以离地有一定的高度