一. 本周教學內(nèi)容:豎直方向的拋體運動
重點:
1、豎直拋體運動包括豎直上拋運動和豎直下拋運動,它們都是勻變速直線運動
2、豎直方向上的拋體運動的特點和規(guī)律
知識難點:
1、豎直方向上的拋體運動具有豎直方向上的初速度,并且在只受重力作用時所做的勻變速直線運動,其加速度為g
2、會將豎直方向的拋體運動分解為勻速直線運動和自由落體運動兩個過程,并會求解相關的實際問題
3、處理豎直上拋運動問題的兩種思路和
一、豎直下拋運動
1、定義:把物體以一定的速度 沿著豎直方向向下拋出 高中英語,僅在重力作用下物體所做的運動叫做豎直下拋運動。
2、條件:(1)初速度豎直向下;(2)只受重力作用。
比較物體所做的豎直下拋運動和自由落體運動:
相同之處:物體僅受重力作用;加速度恒為g,方向豎直向下;是勻加速直線運動。
不同之處:豎直下拋有豎直向下的初速度 ,自由落體運動初速度為0。
3、豎直下拋運動的性質(zhì)是:初速度為< > 的,加速度為g 的勻加速直線運動。
其根據(jù)是:由于豎直下拋運動的物體只受重力作用,根據(jù)牛頓第二定律可知加速度(1)速度公式:(2)位移公式:
5、從運動的合成角度看,豎直下拋運動可以看成是自由落體運動和豎直向下的勻速直線運動的合成。
二、豎直上拋運動
1、定義:把物體以一定的初速度 沿豎直方向向上拋出,僅在重力作用下物體所做的運動叫做豎直上拋運動。
2、條件:(1)初速度豎直向上;(2)只受重力作用。
3、豎直上拋運動的物體的運動過程:
豎直上拋物體在上升到最高點過程中,速度方向與物體所受重力方向相反,物體做勻減速度直線運動,到最高點速度為零,加速度豎直向下。再從最高點下落過程中物體做自由落體運動。
4、比較物體所做的豎直上拋和豎直下拋運動:
相同之處:有初速度 ;僅受重力作用;加速度恒為g,方向豎直向下,勻變速直線運動。
不同之處:豎直上拋運動初速度 方向向上,豎直下拋運動初速度 豎直向下。
5、豎直上拋運動的性質(zhì)是:初速度為 的,加速度為6、請寫出豎直上拋運動的速度和位移公式:
(1)速度公式:(2)位移公式:
(3)速度位移公式:
7、從運動的合成角度看,豎直上拋運動可以看成是自由落體運動和豎直向上的勻速直線運動的合成。
三、處理豎直上拋運動問題的兩種思路和方法
1、分步處理:上升過程是初速度為 ,加速度為 的勻減速度直線運動;下降過程是自由落體運動。(不考慮空氣阻力)
2、整體處理:將全過程看作是初速度為 、加速度為
∴物體離地高度h=0.8m+12m=12.8m
所以,處理豎直上拋運動問題,關鍵是注意s,v的正負號及意義.
例2. 氣球上系一重物,以4m/s的速度勻速上升,當離地9m時繩斷了,求重物的落地時間t=?(g=10m/s2)
解法一:把重物的運動分成上升和下降兩階段來處理,
∴ 重物落地時間t=t上+t返+t下=1.8s
解法二:將重物脫離開氣球后運動的全過程都按勻變速運動處理,設向上為正方向,則拋點以下的位移為負.
解得:t=1.8 s,t′=-1.0s(舍)
例3. 豎直上拋物體的初速度是42米/秒,物體上升的最大高度是多少?上升到最大高度用多長時間?由最大高度落回原地的速度是多大?用了多長時間?
分析:這個題目可以分上升和下落兩個過程來解。
在上升過程中,物體做勻減速運動。取v0的方向為正方向。加速度是重力加速度,方向豎直向下,所以取負值,即a=-g=-9.8米/秒2。題目給了初速度v0,而物體上升到最大高度時vt=0,因此,利用公式
可以利用公式vt=v0+at求出。
在下落過程中,物體做初速度為零的勻加速運動。取運動方向即豎直向下的方向為正方向,加速度是重力加速度,取正值,即a=g=9.8米/秒2。落回原地的位移值已由上升過程求出,落回原地時的速度v,可
求出。
解:(1)上升過程:v0=42米/秒,vt=0,a=-g=-9.8米/秒2。
根據(jù)vt=v0+at,當t=t1時vt=0,由此得到
(2)下落過程:s=90米,a=g=9.8米/秒2。
根據(jù)vt=at得到
四、豎直上拋運動的基本特點:
(1)上升到最大高度的時間(2)最大高度(3)從拋出到再落回原地的時間解析:B
【模擬
1、一物體做豎直上拋運動,不計阻力,從拋出時刻算起,上升過程中,設上升到最大高度一半的時間為t1,速度減為初速一半所用的時間為t2,則 ( )
A. t1>t2 B. t1<t2 C. t1=t2 D. 無法確定
2、(2003年上海春)如果不計空氣阻力,要使一顆禮花彈上升至320 m高處,在地面發(fā)射時,豎直向上的初速度至少為(g=10 m/s2) ( )
A. 40 m/s B. 60 m/s C. 80 m/s D. 100 m/s
3、豎直升空的火箭,其速度圖像如圖所示,由圖可知( )
A. 火箭上升到最高點所用的時間是40 s??
B. 火箭前40 s上升,以后下降?ぜ/p>
C. 燃料用完時,火箭離地高度是48000 m??
D. 火箭的加速度始終是20 m/s2
4、豎直向上拋出一只小球,3s落回拋出點,則小球在第2s內(nèi)的位移(不計空氣阻力)是( )
A. 10m B. 0m C. -5m D. -0.25m
5、(1994年全國)將物體豎直向上拋出后,能正確表示其速率v隨時間t的變化關系的圖線是下圖中的 ( )
v-t圖像如圖所示,拋出后經(jīng) s到達最大高度,最高點離地面高度是 m,拋出點的高度是 m.
)
8、在15m高的塔頂上以4m/s的初速度豎直上拋一個石子,求經(jīng)過2s后石子離地面的高度。
9、從地面豎直上拋一個物體,該物體在上升與下落過程中,先后距地面h高處同一點P的時間間隔為Δt;試求該物體拋出時的初速度v0多大?
10、甲、乙兩個小球,處在距地面同為h′高的地方,讓甲自由下落,與地面相碰后又跳起;在甲球跳起的同時乙球自由落下。
(1)如甲球跳起時的速率與它落向地面時的速率一樣大,問甲、乙兩球在距地面多高的地方相遇?
面時速率的多少倍?
【試題答案】
1、B 2、C 3、C 4、B 5、D
6、3; 125 ; 80
7、小球落地時速度為20m/s,方向豎直向下;小球從拋出到落地所用的時間為3s
8、3m
9、
10、
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