32豎直方向上的拋體運動課件32(魯科版必修2)

第2節(jié)豎直方向上的拋體運動1.了解什么是豎直下拋（上拋）運動。2．掌握豎直下拋（上拋）運動的特征。3．掌握豎直下拋（上拋）運動的規(guī)律；能利用公式計算豎直下拋（上拋）物體的位移、速度及運動時間。重點：1.使學生掌握豎直方向上的拋體運動的特征和規(guī)律。2.在分析勻變速直線運動的基礎上，掌握豎直上拋運動中物體運動時間、位移和速度等物理量的計算。難點：在豎直上拋運動的運算過程中，將上升和下落兩個過程看成一個統(tǒng)一的勻變速直線運動。一、豎直下拋運動1.定義：將物體以一定初速度沿著豎直方向_____拋出，僅在_____作用下物體所做的運動。2.運動的分解：可看成是向下的速度為v0的_____________和_____________的合運動。向下重力勻速直線運動自由落體運動3.運動性質：因為重力加速度g的方向與v0的方向_____，所以它是一種初速度不為零的___________運動。4.運動規(guī)律:相同勻加速直線速度公式vt=_____位移公式s＝__________v0+gt二、豎直上拋運動1．定義：將物體以一定初速度沿著豎直方向_____拋出，僅在_____作用下物體所做的運動。2.運動的分解：可看成是向上的速度為v0的_____________和_____________的合運動。3.運動性質：因為重力加速度g的方向與v0的方向_____，所以它是一種初速度不為零的___________運動。向上重力勻速直線運動自由落體運動相反勻減速直線4.運動特點：上升階段物體做_______________，下降階段物體做_____________，當物體的速度為零時，物體到達_______。5.研究方法分段法具有對稱性。勻減速直線運動自由落體運動最高點上升階段：物體做___________運動下落階段：物體做_________運動勻減速直線自由落體6.運動規(guī)律(1)速度公式(2)位移公式(3)上升到最高點所用時間t=___(4)上升的最大高度:h=____上升階段:vt=______下降階段:vt′=____v0-gtgt′上升階段:h=v0t-下降階段:h′=【判一判】（1）豎直下拋運動和豎直上拋運動的加速度均為g。()（2）做豎直上拋運動的物體達到最高點時，速度、加速度均為零。()（3）豎直上拋運動的上升和下降階段具有對稱性。()（4）豎直上拋運動為勻減速直線運動。()提示：（1）由于豎直下拋和豎直上拋運動都是只受重力作用，所以其加速度均為g,（1）正確。（2）做豎直上拋運動的物體達到最高點時，其速度為零，由于豎直上拋運動只受重力作用，其加速度恒為g,故（2）錯誤。（3）豎直上拋運動的上升和下降階段的加速度均為g,等高處速度大小相等、方向相反，具有對稱性。上升和下降在時間上也具有對稱性，（3）正確。（4）由于豎直上拋運動的加速度恒為g,與初速度方向相反，因此該運動為初速度不為零的勻減速直線運動，（4）正確。探究豎直下拋運動1．探究運動特征和運動性質提示：（1）豎直下拋運動具有豎直向下的初速度v0和豎直向下的加速度g。（2）因為初速度與加速度方向相同，所以豎直下拋運動是一種勻加速直線運動。2.探究運動規(guī)律（1）試對豎直下拋運動進行合成與分解。提示：豎直下拋運動可以看成是豎直向下的速度為v0的勻速直線運動與豎直向下的自由落體運動的合成。（2）試總結運動規(guī)律。提示:豎直下拋運動是一種初速度不為零的勻加速直線運動。勻加速直線運動的速度公式和位移公式均適用于此運動(a＝g)。①速度公式：vt＝v0+gt;②位移公式：s＝v0t+③推論：2gh=vt2-v02?！咎骄繗w納】豎直下拋運動的性質及研究方法1.特點：只受重力，初速度豎直向下。2.運動性質：勻加速直線運動。3.研究方法：（1）分解為向下的勻速直線運動和自由落體運動。（2）勻加速直線運動的運動學公式?！疽?guī)律方法】豎直下拋運動的兩個運動模型第一個模型把它看做是初速度為v0、加速度為g的勻加速直線運動；第二個模型則把它看做是豎直向下的勻速直線運動與自由落體運動的合運動?！镜淅?】高度100m處有一只氣球以5m/s的速度勻速下降。此時，從這只氣球上落下一物體。問：這個物體落到地面時的速度、時間以及所經過的路程分別是多少?(取g＝10m/s2)【思路點撥】解答本題時要注意以下兩點：（1）物體離開氣球的瞬間具有和氣球相同的速度。（2）物體離開氣球后，只受重力作用?！窘馕觥课矬w做初速度為v0＝5m/s的豎直下拋運動，它到達地面時所經過的路程為s＝h＝100m,由速度和位移的關系式：vt2-v02=2gh,可得：由速度公式：vt=v0+gt,可得：答案：45m/s4s100m【變式訓練】在以加速度a勻加速下降的氣球上，突然掉出一個沙袋，在沙袋離開氣球的瞬間，沙袋的初速度和加速度的方向為()A．初速度向下，加速度向上B．初速度向下，加速度向下C．初速度為零，加速度向下D．初速度向下，加速度方向應由氣球下降的加速度a與重力加速度g的大小決定【解析】選B。沙袋的初速度與離開氣球瞬間氣球的速度相同；離開氣球后，沙袋的加速度與氣球的加速度無任何關系，只與沙袋的受力有關，D錯誤；因為沙袋離開氣球以后只受重力，所以加速度為重力加速度。故選項B正確。探究豎直上拋運動1.探究運動特征和運動性質提示：（1）具有豎直向上的初速度v0和豎直向下的加速度g。（2）因為初速度和加速度的方向相反，所以豎直上拋運動是一種勻減速直線運動。2.探究運動規(guī)律（1）試分析豎直上拋運動是由哪兩個分運動合成的。提示：可以看做是豎直向上的速度為v0的勻速直線運動與豎直向下的自由落體運動的合運動。（2）試總結運動規(guī)律。提示：豎直上拋運動是一種勻減速直線運動。勻減速直線運動的速度公式和位移公式均適用于此運動(a＝-g)。（1）速度公式：vt＝v0-gt（2）位移公式：s＝v0t-（3）推論：-2gh=vt2-v02【誤區(qū)警示】此問題中學生易犯的錯誤是忽略v0、a、vt、s等各矢量的符號，為此教師應講清兩點：①矢量的特點；②設定一正方向，與正方向相反的矢量均為負值。3.探究上升過程與下降過程的特點（1）能否根據(jù)如圖所示網球做豎直上拋運動的照片判斷網球是上升還是在下降？提示：無法判斷出網球是在上升還是下降，因為豎直上拋運動具有對稱性，上升階段與下降階段拋體經過同一段豎直距離所用的時間是相等的，所以根據(jù)圖像無法判斷出網球是處于上升階段還是下降階段。（2）上升和下降過程各自遵循什么規(guī)律？提示：上升過程：因為重力加速度g的方向與v0的方向相反，所以上升過程的運動是一種初速度不為零的勻減速直線運動，遵循勻減速直線運動規(guī)律。下降過程：從最高點開始，物體做自由落體運動，遵循自由落體運動規(guī)律?！咎骄繗w納】

1.豎直上拋運動的運動特征與性質（1）運動特征（2）勻減速直線運動。2.運動規(guī)律（1）分段法；（2）整體法。v0豎直向上g豎直向下【規(guī)律方法】豎直上拋運動兩種處理方法（1）分段法：將豎直上拋運動全過程分為上升和下降兩個階段來處理。①上升階段（初速度為v0）：上升時間上升最大高度②下降階段（自由落體運動）：下降到拋出點的速度vt2=2gh解得：vt=v0下降到拋出點的時間由此可知,豎直上拋運動的上升階段和下降階段具有對稱性。(2)整體法：將豎直上拋運動全過程視為勻減速直線運動。①特點：初速度為v0，加速度為-g的勻減速直線運動。②規(guī)律：vt=v0-gts=v0t-vt2-v02=-2gs【典例2】從高樓上以20m/s的初速度豎直向上拋出一物體。問：在1s、4s、5s末該物體的位移及路程各是多少?(取g＝10m/s2）【思路點撥】解答本題時要注意以下兩點：（1）求位移時，優(yōu)先考慮使用整體法處理。（2）求路程時，優(yōu)先考慮使用分段法處理?！窘馕觥吭O坐標系y軸沿豎直方向，指向向上,原點取在拋出點。(1)求位移y：利用公式：y=v0t-，可得1s末：y1＝(20×1-×10×12)m＝15m4s末：y2＝(20×4-×10×42)m＝05s末：y3＝(20×5-×10×52)m＝-25m。(2)因為上拋的最大高度(以拋出點為參考點)為hm＝=20m，達到此高度所需時間為t上＝2s，所以s1＝y(tǒng)1＝15m，s2＝2hm＝40m，s3＝2hm+(-y3)＝65m，其中(-y3)為y3的絕對值。答案：位移分別為15m、0、-25m路程分別為15m、40m、65m【變式訓練】(2012·淮南高一檢測)小球做自由落體運動，與地面發(fā)生碰撞，反彈時速度大小與落地速度大小相等，若從釋放小球時開始計時，且不計小球與地面發(fā)生碰撞的時間，則小球運動的速度圖線可能是圖中的()【解析】選D。自由落體運動初速度為零，據(jù)此可排除選項C；小球與地面碰撞瞬間速度突然反向，然后做豎直上拋運動，據(jù)此可排除選項A、B；綜上分析可知本題正確選項為D?！緶剀疤崾尽控Q直方向的拋體運動是運動學中常見的物理現(xiàn)象，處理時要選擇恰當?shù)奶幚矸椒?，同時要確定一個正方向，應用合適的物理規(guī)律進行分析和計算。考查內容拋體運動的綜合運用【典例】從空中足夠高的某點，以相等的速率v0豎直向上和豎直向下各拋出一個物體，試分析這兩個物體之間的距離與時間的關系，并討論若以豎直下拋的物體為參考系時上拋物體的運動性質。【思路點撥】解答本題應注意以下