3.2 竖直方向上的抛体运动—鲁科版高中物理必修二课件(共19张PPT)

1、3.2 3.2 竖直方向上的抛体运动竖直方向上的抛体运动复习：自由落体运动 1. 1. 运动性质运动性质 初速度为零加速度为初速度为零加速度为g g的匀加速直线运动的匀加速直线运动 2. 2. 运动规律运动规律 公式描述公式描述 图像描述图像描述gtvt221gthghvt22所谓的竖直方向的抛体运动就是物体所谓的竖直方向的抛体运动就是物体只受重力只受重力G作用时，产生的加速度就是重作用时，产生的加速度就是重力加速度力加速度g，重力加速度，重力加速度g是竖直向下的。是竖直向下的。 竖直方向的抛体运动共有两种：竖直方向的抛体运动共有两种：竖直竖直下抛下抛运动和竖直运动和竖直上抛上抛运动运动 1、

2、定义、定义物体以物体以一定初速度一定初速度沿着竖直方沿着竖直方向向向下抛出向下抛出，仅在重力作用下物体，仅在重力作用下物体所做的运动叫做竖直下抛运动。所做的运动叫做竖直下抛运动。 一、竖直下抛运动一、竖直下抛运动2、特点、特点加速度为重力加速度加速度为重力加速度g ，方向是竖直向下，方向是竖直向下，初速度不为零的匀加速直线运动。初速度不为零的匀加速直线运动。 竖直下抛竖直下抛3、规律、规律 取初速度取初速度v0的方向的方向(竖直向下竖直向下)为正方向，为正方向，则竖直下抛的加速度则竖直下抛的加速度ag : 竖直下抛物体的运动可看成是由速度为竖直下抛物体的运动可看成是由速度为v0的的匀速直线运动

3、和自由落体运动的合运动。匀速直线运动和自由落体运动的合运动。 gtvvt02021gttvh2022vvght4、随堂练习、随堂练习 (1) 物体以一定的速度竖直下抛，其物体以一定的速度竖直下抛，其图象正确的是图象正确的是( ) C从图像中我们可以直观地看出从图像中我们可以直观地看出 竖直下抛运动可以看作一个竖直向下的匀速直线运动和竖直下抛运动可以看作一个竖直向下的匀速直线运动和一个自由落体运动的合运动一个自由落体运动的合运动.(2) 一人站在楼顶竖直向下扔物块。已知物一人站在楼顶竖直向下扔物块。已知物块离开手的速度是块离开手的速度是3.0ms，楼高，楼高20.0m。假设。假设物块出手的位置靠

4、近楼顶，不计空气阻力，物物块出手的位置靠近楼顶，不计空气阻力，物块到达地面的速度大小是多少块到达地面的速度大小是多少? (3) 做竖直下抛运动的物体，第做竖直下抛运动的物体，第9 s内和第内和第4 s内的位移之差为内的位移之差为(g取取10ms2)()A5 m B10 m C25 m D50 m D 著名篮球巨星著名篮球巨星Micheal Jordan扣篮技术实在让人拍扣篮技术实在让人拍案叫绝。现已知案叫绝。现已知Micheal Jordan某次扣篮时，篮球穿过某次扣篮时，篮球穿过篮框后篮框后0.2s 落地，试估算他扣篮时，篮球的速度。落地，试估算他扣篮时，篮球的速度。三、竖直上抛运动三、竖直

5、上抛运动1 1、定义、定义: :物体以一定初速度沿着竖直方向向上抛出，物体以一定初速度沿着竖直方向向上抛出，仅在重力作用下物体所做的运动叫做竖直上抛运动。仅在重力作用下物体所做的运动叫做竖直上抛运动。 v0vt=0vta-g2、特点、特点 上升阶段上升阶段：初速度与加速：初速度与加速度方向相反，速度越来越小，是度方向相反，速度越来越小，是匀减速直线运动；匀减速直线运动； 在最高点在最高点：速度：速度v0，但，但加速度仍为重力加速度加速度仍为重力加速度g，所以，所以物体此时并不处于平衡状态；物体此时并不处于平衡状态； 下降阶段下降阶段：速度方向向：速度方向向下，与加速度方向相同，速度下，与加速度

6、方向相同，速度越来越大，是自由落体运动。越来越大，是自由落体运动。 由于重力加速度由于重力加速度g的方向与的方向与v0的的方向相反，所以竖直上抛运动方向相反，所以竖直上抛运动全过程看作一种初速度不为零全过程看作一种初速度不为零的匀减速直线运动。的匀减速直线运动。 正正方方向向3、规律、规律 取初速度取初速度v0方向为正方向，则加速度方向为正方向，则加速度ag ： 物体到达最高点时的物体到达最高点时的速度速度v0时，所用时间时，所用时间(上升上升时间时间) gv0t上竖直上抛运动的最大高度竖直上抛运动的最大高度 gvhm20竖直上抛物体的运动可以看成是速度为竖直上抛物体的运动可以看成是速度为v0

7、竖直向竖直向上的匀速直线运动和自由落体运动的合运动。上的匀速直线运动和自由落体运动的合运动。 gtvvt02021gttvh2022vvght 2、竖直上抛一物体，上升的最大高度为竖直上抛一物体，上升的最大高度为5 m，求：，求： 抛出时的初速度大小。抛出时的初速度大小。1 、竖直上抛运动的物体，到达最高点时（、竖直上抛运动的物体，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，加速度向上；、速度为零，加速度向上； C、速度为零，加速度向下；、速度为零，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随堂练习随堂

8、练习C 竖直上抛一物体，初速度为竖直上抛一物体，初速度为30m/s30m/s，求：上升的最，求：上升的最大高度；上升段时间，物体在大高度；上升段时间，物体在1 1秒末、秒末、2 2秒末、秒末、3 3秒末、秒末、4 4秒末、秒末、5 5秒末、秒末、6 6秒末的高度及速度。秒末的高度及速度。(g=10m/s(g=10m/s2 2) )时刻(s)0123456位移(m)025404540250瞬时速度(m/s)3020100-10 -20 -30同学们从表中看出什么规律？ 对称性对称性4、竖直上抛运动的对称性、竖直上抛运动的对称性 上升与下落所经过的上升与下落所经过的同一段距离同一段距离所用时间相等

9、所用时间相等 上升与下落时在上升与下落时在同一位置同一位置所对应的速度大小相等所对应的速度大小相等vv0-v0t1tTgvtt0下上21ttT 全程时间全程时间落地速度落地速度0vvt 5、竖直上抛运动的处理方法、竖直上抛运动的处理方法 分段法分段法：上升过程是：上升过程是ag的匀减的匀减速直线运动；下落过程是自由落体运动。速直线运动；下落过程是自由落体运动。 整体法整体法：将全程看作是初速度：将全程看作是初速度v0 、加速度为、加速度为g的匀减速的匀减速直线运动。直线运动。 例：一个气球以例：一个气球以4m/s4m/s的速度竖直上升，气球下面系一的速度竖直上升，气球下面系一个重物，在气球上升

10、到离地面个重物，在气球上升到离地面217m217m的高度时，系重的高度时，系重物的细绳断了，从这时起，重物要经过多长时间才物的细绳断了，从这时起，重物要经过多长时间才能落到地面？（能落到地面？（g=10m/sg=10m/s2 2） 析：重物随气球上升时，与气球具有相同的速度，因此，当析：重物随气球上升时，与气球具有相同的速度，因此，当细绳断了时，重物在离地面细绳断了时，重物在离地面217m217m处具有向上的处具有向上的4m/s4m/s的速度，的速度，则重物做竖直上抛运动。则重物做竖直上抛运动。解决竖直上抛运动有解决竖直上抛运动有2 2种方法：种方法：方法一 ：分步处理1.1.上升阶段：以上升

11、阶段：以V V0 0方向竖直向上为正方向，则方向竖直向上为正方向，则重物上升的最大高度重物上升的最大高度H=VH=V0 02 2/2g H=0.8m /2g H=0.8m 所用时间所用时间t t1 1=V=V0 0/g t/g t1 1=0.4s=0.4s2.下降阶段：以竖直向下为正方向，有下降阶段：以竖直向下为正方向，有V01=0，位移，位移S=h+H=217.8m， 因下落过程因下落过程可看作是自由落体运动可看作是自由落体运动 S=（1/2）gt22 即即 h+H=（1/2）gt22 t2=6.6s t=t1+t2=6.6s+0.4s=7s方法二：整体处理 取取V V0 0竖直方向为正方向

12、，竖直方向为正方向， 设落地时间为设落地时间为t t，地面在抛出点下方，地面在抛出点下方，位移位移S= - 217m, a= - gS= - 217m, a= - g 根据公式根据公式 S = VS = V0 0t - (1/2) g tt - (1/2) g t2 2 代入数据得：代入数据得： t t1 1=7s =7s ， t t2 2= - 6.2s (= - 6.2s (不符合物理不符合物理意义，舍去意义，舍去) ) t = t t = t1 1 = 7s= 7s答：所用时间为答：所用时间为7S7S。注意：二步分析法比较形象，对初学者容易接受，但计算比较麻烦；注意：二步分析法比较形象，

13、对初学者容易接受，但计算比较麻烦；整体分析法较为抽象，但对运动实质揭示得比较透彻，具体运算整体分析法较为抽象，但对运动实质揭示得比较透彻，具体运算简便。简便。无论用何种办法，应注意各个矢量的方向。无论用何种办法，应注意各个矢量的方向。x/m-10mx0 x0+xxt/sv/ms-1O2 4 68-8-12-16-44v0=8m/sv5=-12m/s问题1.某物体作直线运动,位移随时间变化的关系式为x=8t-2t2(m).问题:(1)该物体作什么运动?(2)写出其速度方程式?(3)画出该物体6s内的v-t图像(4)该物体何时速度为零?何时位移为零?(5)该物体5s末速度？5s内位移？5s末速度末速度:v=8-45=-12m/s5s内位移内位移:x=85-225= -10m物体做初速度物体做初速度v0=8m/s,a=-4m/s2的匀减速直线运动的匀减速直线运动vt84t(m/s)t=2s时时