第1章 第3節(jié)　豎直方向的拋體運(yùn)動(dòng)

1、.第三節(jié)豎直方向的拋體運(yùn)動(dòng)學(xué) 習(xí) 目 標(biāo)知 識(shí) 脈 絡(luò)1.知道什么是豎直下拋運(yùn)動(dòng)和豎直上拋運(yùn)動(dòng)2理解豎直下拋運(yùn)動(dòng)和豎直上拋運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)及運(yùn)動(dòng)規(guī)律掌握豎直上拋運(yùn)動(dòng)的兩種處理方法分步法和全程法并能應(yīng)用這兩種方法處理問題重點(diǎn)、難點(diǎn) 豎 直 下 拋 運(yùn) 動(dòng)1定義把物體以一定的初速度v0沿著豎直方向向下拋出，僅在重力作用下物體所做的運(yùn)動(dòng)2條件1初速度方向豎直向下2只受重力作用3運(yùn)動(dòng)性質(zhì)初速度不為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)加速度ag.4規(guī)律1速度公式：vtv0gt.2位移公式：sv0tgt2.3從公式可以看出豎直下拋運(yùn)動(dòng)可看做是初速度為v0的勻速運(yùn)動(dòng)和自由落體運(yùn)動(dòng)兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)1豎直下拋運(yùn)動(dòng)是初速度為零，加速度

2、為g的勻加速直線運(yùn)動(dòng)×2豎直下拋運(yùn)動(dòng)的速度規(guī)律是vgt.×3豎直下拋運(yùn)動(dòng)可以看做豎直向下的勻速直線運(yùn)動(dòng)和自由落體運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)某同學(xué)站在樓頂豎直向下拋石子，從運(yùn)動(dòng)的合成與分解來看，石子的運(yùn)動(dòng)可以看成是哪兩個(gè)運(yùn)動(dòng)合成的？【提示】石子的運(yùn)動(dòng)可以看成是豎直向下的勻速直線運(yùn)動(dòng)和自由落體運(yùn)動(dòng)合成的某同學(xué)從山崖的頂端豎直向下以1 m/s的速度拋出一塊石頭，2 s后聽到石頭落地的聲音g取10 m/s2討論1：該同學(xué)能否計(jì)算出此山崖的高度？【提示】能根據(jù)sv0tgt2，算得s22 m.討論2：石頭落地時(shí)的速度有多大？【提示】根據(jù)vtv0gt，算得落地時(shí)速度vt21 m/s.1豎直下拋運(yùn)動(dòng)的條

3、件做豎直下拋運(yùn)動(dòng)的物體具有豎直向下的初速度v0，下落過程中只受重力作用豎直向下拋出的物體，假如空氣阻力與物體重力相比較很小時(shí)，阻力作用可以忽略，此時(shí)也可以把物體的運(yùn)動(dòng)看做是豎直下拋運(yùn)動(dòng)2豎直下拋運(yùn)動(dòng)的分解豎直下拋運(yùn)動(dòng)3將物體向下拋出使物體獲得速度的過程不是豎直下拋運(yùn)動(dòng)，豎直下拋運(yùn)動(dòng)是指拋出后的過程以某一初速度向下拋出的運(yùn)動(dòng)不一定是豎直下拋運(yùn)動(dòng)，關(guān)鍵是物體是否只受重力，或其他力的影響是否可忽略不計(jì)1將物體以一定的初速度豎直下拋，其速度時(shí)間圖象可能是【解析】豎直下拋運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系式為vtv0gt，可知C正確【答案】C2某同學(xué)在一古井口以1 m/s的速度豎直向下扔一石塊，2 s后聽到石塊擊水

4、的聲音，聲音的傳播時(shí)間忽略不計(jì)，取g10 m/s2.估算出古井的深度約為A20 mB22 mC2 mD7 m【解析】石塊做豎直下拋運(yùn)動(dòng)，hv0tgt21×2×10×22 m22 m，由此可知井深約為22 m，應(yīng)選項(xiàng)B正確【答案】B3從離地45 m處自由下落一個(gè)小球，1 s后再從同一位置豎直向下拋出另一個(gè)小球，要使兩個(gè)小球同時(shí)落地，第二個(gè)小球拋出時(shí)的初速度必須多大？不計(jì)空氣阻力，g取10 m/s2 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：35390008】【解析】設(shè)自由下落的小球運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t，有hgt2那么t s3 s設(shè)下拋小球的初速度為v0，那么運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t12 s由位移公式hv0t1gt得v

5、0gt112.5 m/s.【答案】12.5 m/s豎直下拋的運(yùn)動(dòng)規(guī)律豎直下拋運(yùn)動(dòng)與我們前面學(xué)習(xí)的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)是一樣的，在處理豎直下拋運(yùn)動(dòng)的題目時(shí)，勻加速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律、推論及方法都是適用的豎 直 上 拋 運(yùn) 動(dòng)1定義把物體以一定的初速度v0沿著豎直方向向上拋出，僅在重力作用下物體所做的運(yùn)動(dòng)2條件1初速度方向豎直向上2只受重力作用3運(yùn)動(dòng)性質(zhì)初速度不為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)通常規(guī)定初速度v0的方向?yàn)檎较?，加速度ag.4規(guī)律1速度公式：vtv0gt.2位移公式：sv0tgt2.5根本關(guān)系1上升到最高點(diǎn)的時(shí)間t.2上升的最大高度：h.3從最高點(diǎn)回落到拋出點(diǎn)所用時(shí)間為，落回到拋出點(diǎn)的速度與拋出時(shí)速

6、度大小相等、方向相反1豎直上拋運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng)2豎直上拋運(yùn)動(dòng)的速度大小逐漸減小最終減小為零×3豎直上拋運(yùn)動(dòng)的位移大小逐漸減小最后為零×在排球比賽中，運(yùn)發(fā)動(dòng)發(fā)球很關(guān)鍵，為了進(jìn)步發(fā)球質(zhì)量，經(jīng)常會(huì)看到運(yùn)發(fā)動(dòng)用力將排球豎直向上拋出，待排球落到一定高度時(shí)運(yùn)發(fā)動(dòng)再順勢(shì)將排球扣發(fā)過去排球的運(yùn)動(dòng)過程中是否可以分解為豎直向上的勻減速直線運(yùn)動(dòng)和豎直向下的自由落體運(yùn)動(dòng)？圖1­3­1【提示】不能如圖1­3­2所示，一物體從豎直勻速上升的直升飛機(jī)上脫落圖1­3­2討論1：物體分開直升飛機(jī)后做什么運(yùn)動(dòng)？【提示】物體做豎直上拋運(yùn)動(dòng)討論2：做

7、豎直上拋運(yùn)動(dòng)的物體到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)的速度為零，加速度也為零嗎？【提示】在最高點(diǎn)時(shí)速度為零，加速度不為零1分析方法處理方法有關(guān)公式對(duì)稱性分階段處理1上升過程：勻減速直線運(yùn)動(dòng)取向上為正方向 2下降過程：自由落體運(yùn)動(dòng)1速度對(duì)稱上升和下降過程中經(jīng)過同一位置的速度大小相等、方向相反 2時(shí)間對(duì)稱上升和下降過程中經(jīng)過同一段高度的上升時(shí)間等于下降時(shí)間全程處理取向上為正方向那么v0>0，ag3運(yùn)動(dòng)過程的對(duì)稱性上升階段為勻減速到零的過程，下落階段為自由落體運(yùn)動(dòng)回到拋出點(diǎn)，上升階段可看做下落階段的逆過程2.豎直上拋運(yùn)動(dòng)的圖象豎直上拋運(yùn)動(dòng)的v­t圖象是一條斜向下的直線，圖線斜率的絕對(duì)值為重力加速度如圖1&

8、#173;3­3所示，圖象表示拋出至落回拋出點(diǎn)的過程t軸以上圖線表示上升階段，t軸以以下圖線表示下落階段假設(shè)t22t1，那么初、末速度大小相等，正方向位移上升和負(fù)方向位移下落的合位移為0.圖1­3­34物體豎直上拋后又落回地面，設(shè)向上的速度為正，它在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中速度v跟時(shí)間t的關(guān)系應(yīng)為圖中的【解析】整個(gè)過程加速度一樣，上升和下降的速度方向相反【答案】B5一個(gè)氣球以4 m/s的速度勻速豎直上升，氣球下面系著一個(gè)重物，當(dāng)氣球上升到下面的重物離地面217 m時(shí)，系重物的繩斷了，從這時(shí)起，重物經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間落到地面？重物著地時(shí)速度多大？取g10 m/s 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：3539

9、0009】圖1­3­4【解析】繩未斷時(shí)，重物隨氣球以4 m/s的速度勻速上升，繩斷后，由于慣性，重物將在離地面217 m處，以初速度v04 m/s做豎直上拋運(yùn)動(dòng)解法1分段法上升階段重物做勻減速運(yùn)動(dòng)上升的最大高度h10.8m上升到最高點(diǎn)所用時(shí)間t10.4 s下降階段重物做自由落體運(yùn)動(dòng)h1hgtt26.6 s故從繩斷開場(chǎng)到重物著地時(shí)tt1t27 s重物著地時(shí)的速度vgt210×6.666 m/s解法2整體法以拋出點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，取豎直向上為正方向因?yàn)閔v0tgt2, 此處h217 m所以2174t×10t2解得t17 s，t26.2 s不合題意，舍去又 vtv0gt410×766 m/s“表示著地速度方向豎直向下【答案】7 s66 m/s豎直上拋運(yùn)動(dòng)問題的解題技巧1豎直上拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律表達(dá)式中的正、負(fù)號(hào)的理解：一般選拋出點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，向上為正方向，那么初速度v0>0，加速度ag，對(duì)豎直上拋的全過程有vtv0gt，hv0tgt2，在拋出點(diǎn)下方時(shí)有hv0tg