高一物理-竖直上抛运动.ppt

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1、竖直方向上的抛体运动,第三节,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：V0=0加速度：a=g,运动规律,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,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:,性质：,a=g匀加速直线运动,竖直上抛运动,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运动叫做竖直上抛运动,条件：具有竖直向上的初速度 只受重力作用,竖直上抛运动的运动分析,上升阶段,下降阶段,性质：,a=g匀变速直线运动,竖直上抛运动的分析方法,练习

2、,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B.速度为零,加速度向上C.速度为零,加速度向下D.具有向下的速度和向下的加速度,练习,2.关于竖直上抛运动,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,方向相同B.上升过程和下落过程加速度大小相等,方向相反C.在最高点物体速度为零,加速度不为零D.在最高点物体速度为零,加速度为零,C,已知竖直上抛的物体初速度v0=30m/s，取g=10m/s2，试求：（1）物体上升的最大高度以及上升到最大高度所用的时间。（2）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。(3)画出整个过程的v-t图象,例题,A C,

3、总结1,上升过程和下降过程是互逆的，具有对称性：(1)上升过程和下降过程所需时间相等。(2)同一高度处的上升速度和下降速度大小相等，方向相反。,总结2,竖直上抛运动的V-t图：,竖直上抛运动的分析方法,全程研究,设向上为正,设向下为正,设向上为正,t/2,注意各矢量（s,v,g)的方向,设向上为正,思考：vt 和h的正负各表示什么意义？,Vt为正表示向上运动，Vt为负表示正在下落，vt为零表示在最高点。h为正表示物体在抛出点上方，h为负表示在抛出点下方，h为零表示回到抛出点,几个量的理解,(1)能上升的最大高度：,(2)上升到最大高度所需时间：,(3)下落过程是上升过程的。,(4)质点在通过同

4、一位置时，上升速度与下落速度,(5)物体在通过同一高度过程中，上升时间与下落时间,注意：在没有注明方向的情况下，说经t时间后离出发点的位移为h，则h可能有两个值。,逆过程,大小相等，方向相反。,相等。,思考？,此物体是上抛还是下落？为什么？,例、在楼房的阳台外以初速度20m/s竖直上抛一物体，求抛出5秒末物体的位移和速度。,解一：,画出运动示意图如图示：,A B 匀减速运动，,上升时间 t上=v0g=2s,上升的最大高度 hm=v022g=20 m,B C 自由落体运动 t2=3 s,SBC=1/2 gt2 2=45m,SAC=SBC-hm=20-45=-25 m,负号表示5秒末物体的位置C在

5、A点下方25 m,vt=gt2=30m/s 方向向下,解二：,画出运动示意图如图示：,A B C 全过程综合考虑，匀减速运动，,S=v0 t-1/2 gt 2=205-1/2 10 25=-25m,vt=v0-gt=20-10 5=-30m/s,负号表示5秒末物体的位置C在A点下方25m,负号表示方向向下,解三：,画出运动示意图如图示：,A B 竖直上抛运动（匀减速运动），,上升时间 t上=v0 g=2s,A B A1，竖直上抛运动以最高点对称,t上=t下=2s,vA1=20m/s 方向向下,A1 C 竖直下抛运动（匀减速运动）t3=1s,SA1C=vA1 t3+1/2 gt3 2=201+1

6、/2101=25m,vt=vA1+gt3=20+101=30m/s 方向向下,例1：气球以10m/s的速度竖直上升，到离地120米高处掉下一物，求物体落地的速度及运动的时间。,解一：画出运动示意图如图示：C为上升的最高点,B到C，竖直上抛运动：,h1=v02/2g=5m,t 1=v0/g=1s,C到A，自由落体运动,h1+h=1/2g t22,t=t1+t2=6s,vt=gt2=50m/s,解二：,BCA 整个过程，由竖直上抛运动规律：,h=vA t-1/2 gt 2 vt=v0-gt,即-120=10 t-1/2 gt 2 vt=10-gt,解得 t=6s vt=-50 m/s,例5.某人在

7、高层楼房的阳台外侧以20m/s的速度竖直上抛一个石块，石块运动到离抛出点15米处所经历的时间是：（不计阻力，g取10m/s2)()A.1s B.2s C.3s D.,练习：以12.34m/s的初速度竖直上抛一个石块,g取9.8m/s2,石块上升过程中最后1s内的位移是 m.,例5.某人在高层楼房的阳台外侧以20m/s的速度竖直上抛一个石块，石块运动到离抛出点15米处所经历的时间是：（不计阻力，g取10m/s2)()A.1s B.2s C.3s D.,解：画出运动示意图，,由竖直上抛运动规律 h=v0t-1/2 gt2,15=20t-5t2,t1=1s 或 t2=3s,-15=20t-5t2,A

8、 C D,练习：以12.34m/s的初速度竖直上抛一个石块,g取9.8m/s2,石块上升过程中最后1s内的位移是 m.,解：应用竖直上抛运动的对称性解之,石块上升过程中最后1s内的位移等于自由下落第一秒的位移。,4.9,例6、一个从地面上竖直上抛的物体，它两次经过最高点C点下方一个比较低的A点的时间间隔为TA，两次经过最高点下方一个比较高的B点的时间间隔为TB，试求AB之间的距离。,解：,画出运动示意图如图示：,由竖直上抛运动的对称性,C A 自由落体运动 t1=TA/2,hCA=1/2 g t12=1/8 g TA2,C B自由落体运动 t2=TB/2,hCB=1/2 g t22=1/8 g

9、 TB2,hAB=hCA-hCB=1/8 g（TA2-TB2）,例7、在地面上以初速度 3v0 竖直上抛一物体A后，又以初速度 v0 在同一地点竖直上抛另一物体B，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足什么条件？（不计空气阻力）,解：,第一个物体A在空中运动的总时间t1=6v0/g,第二个物体B在空中运动的总时间t2=2v0/g,若B物体刚抛出时，A物体已刚落地，则t1=6v0/g,若B物体刚抛出时，两物体同时落地，则t2=4v0/g,4v0/g t 6v0/g,例8、在离地20m高处有一小球A做自由落体运动，A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 v0

10、竖直上抛，（不计空气阻力，g=10m/s2）（1）若要使两球在空中相遇，则B球上抛的初速度v0必须满足什么条件？（2）若要使B球在上升阶段与A球相遇，则初速度v0必须满足什么条件？（3）若要使B球在下落阶段与A球相遇，则初速度v0必须满足什么条件？,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,（1）若要使两球在空中相遇，必须有,t=h/v0 tA,v0 10m/s,（2）B球的上升时间 t上=v0/g,若要使B球在上升阶段与A球相遇,必须有,t t上,即 h/v0 v0/g,（3）B球在空中运动的总时间 t总=2v0/

11、g,若要使B球在下落阶段与A球相遇,必须有,t上 t t总,9一杂技演员,用一只手抛球.他每隔0.40s抛出一球,接到球便立即把球抛出,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,9一杂技演员,用一只手抛球.他每隔0.40s抛出一球,接到球便立即把球抛出,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：共有5个球，

12、一个球到手0.4s时，另一个球刚抛出，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，,可见，一个球在空中运动的总时间 为1.6s，,下落时间为0.8s，,h=1/2 gt 2=3.2m,C,作业,1.离地有一定的高度，以24m/s的速度竖直向上抛出一个物体，取g=10m/s2。试求：（1）物体上升的最大高度；(28.8m)（2）物体从抛出到落回原地所用的总时间；(4.8s)（3）物体运动到19m高度时所用的时间；(1s,3.8s)（4）物体运动到16m高度时所具有的速度；(16m/s)（5）物体落到抛出点以下5m用多长时间；(5s)（6）上抛后经6s物体落至地面，那么抛出点离地的高度是多少？(36m),作业,2.在以速度为10m/s匀速上升的气球中，落下一物体，落地时速度大小为30m/s，在整个过程中，求：（取g=10m/s2）（1）通过的路程；（50m)（2）通过的时间；(4s)（3）画出v-t图像。,作业,3.在同一地点以相同的初速度050/竖直向上抛出A、B两小球，B比A迟抛出2。求:（取g=10m/s2）B抛出后经多长时间，A、B相遇？A、B相遇处距地面多高？相遇时A、B的速度多大？,