物理必修2粵教版1.3 豎直方向拋體運(yùn)動(dòng) 課件(21張)

1、【復(fù)習(xí)】勻變速直線運(yùn)動(dòng)公式1.基本公式：2012sv tat0tvvat2202tvvas0/22ttvvsv ttvt 2sat 2.重要推論：涉及五個(gè)運(yùn)動(dòng)量(s、v0、vt、t、a)( (少少s) s)( (少少v vt t) )( (少少t) t)( (少少a)a)2200/2/222ttstvvvvvv自由落體運(yùn)動(dòng)v0=0F合=G（a=g）212tvgtsgt1.3 豎直方向的拋體運(yùn)動(dòng)一、豎直下拋運(yùn)動(dòng)1. 概念：把物體以一定初速度v0沿著豎直方向向下拋出豎直方向向下拋出，僅在重力作用下僅在重力作用下物體所做的運(yùn)動(dòng)叫做豎直下拋運(yùn)動(dòng).運(yùn)動(dòng)特征：v00且方向豎直向下； F合=G（a=g）v0

2、G【討論與交流】1. 請(qǐng)比較豎直下拋運(yùn)動(dòng)豎直下拋運(yùn)動(dòng)和自由落體運(yùn)動(dòng)自由落體運(yùn)動(dòng)，相同之處：_不同之處：_2. 豎直下拋運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)是：_其依據(jù)是：_都是做加速度為g的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中都只受重力._初速度一個(gè)不為零，一個(gè)為零.勻加速直線運(yùn)動(dòng)加速度為重力加速度(恒矢量)，初速度方向與合外力(重力)方向相同._（書P10）3. 請(qǐng)寫出豎直下拋運(yùn)動(dòng)的速度和位移公式：4. 從運(yùn)動(dòng)合成的角度看，豎直下拋運(yùn)動(dòng)可以看作在同一直線上哪兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)？ 答：豎直下拋運(yùn)動(dòng)可以看作是在同在同一直線上一直線上向下的勻速直線運(yùn)動(dòng)向下的勻速直線運(yùn)動(dòng)和自由落體運(yùn)動(dòng)自由落體運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng).02012tvvgtsv t

3、gtv0Gv0=0G(以豎直向下為正方向)1.3 豎直方向的拋體運(yùn)動(dòng)二、豎直上拋運(yùn)動(dòng)1. 概念：把物體以一定初速度v0沿著豎直方向向上拋出豎直方向向上拋出，僅在重力作用下僅在重力作用下物體所做的運(yùn)動(dòng)叫做豎直上拋運(yùn)動(dòng).運(yùn)動(dòng)特征：初速度：v00且方向豎直向上； 合外力(加速度)：F合=- - G（a=- - g）,v0G【討論與交流】2. 請(qǐng)比較豎直上拋運(yùn)動(dòng)豎直上拋運(yùn)動(dòng)和豎直下拋運(yùn)動(dòng)豎直下拋運(yùn)動(dòng)，相同之處：_不同之處：_3. 豎直上拋運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)是：_其依據(jù)是：_都是做加速度為g的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中都只受重力._初速度方向不同勻減速直線運(yùn)動(dòng)加速度為重力加速度(恒矢量)，初速度方向與合外力(重

4、力)方向相反._（書P10）4. 請(qǐng)寫出豎直上拋運(yùn)動(dòng)的速度和位移公式：5. 從運(yùn)動(dòng)合成的角度看，豎直上拋運(yùn)動(dòng)可以看作在同一直線上哪兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)？ 答：豎直上拋運(yùn)動(dòng)可以看作是在同一在同一直線上直線上向上勻速直線運(yùn)動(dòng)向上勻速直線運(yùn)動(dòng)和向下自由落體運(yùn)動(dòng)向下自由落體運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng).02012tvvgtsv tgt1. 畫出豎直上拋的受力分析圖受力分析圖與運(yùn)動(dòng)示意圖運(yùn)動(dòng)示意圖.（取豎直向上為正方向）初速度方向不同初速度方向不同.豎直上拋運(yùn)動(dòng)上上升階段做勻減速直線運(yùn)動(dòng)升階段做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，下落下落階段做自由落體運(yùn)動(dòng)階段做自由落體運(yùn)動(dòng)；豎直下拋運(yùn)動(dòng)一直做勻加速直線運(yùn)動(dòng)一直做勻加速直線運(yùn)動(dòng).v0Gv=0

5、Gvt1.3 豎直方向的拋體運(yùn)動(dòng)二、豎直上拋運(yùn)動(dòng)1. 概念：把物體以一定初速度v0沿著豎直方向向上拋出豎直方向向上拋出，僅在重力作用下僅在重力作用下物體所做的運(yùn)動(dòng)叫做豎直上拋運(yùn)動(dòng).關(guān)鍵詞：v00且方向豎直向上；F合=- G（a=- - g）v0Gv=0Gvt2. 豎直上拋運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)：初速度豎直向上豎直向上，加速度為- g- g的勻加速度直線運(yùn)動(dòng)勻加速度直線運(yùn)動(dòng).02022122ttovvgtsv tgtvvgs 3. 豎直上拋運(yùn)動(dòng)公式： 4. 豎直上拋運(yùn)動(dòng)的分解：豎直上拋運(yùn)動(dòng)可以看作是在同一直線在同一直線上上向上勻速直線運(yùn)動(dòng)向上勻速直線運(yùn)動(dòng)和向下自由落體向下自由落體運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng).（取豎直向

6、上為正方向正方向）1.3 豎直方向的拋體運(yùn)動(dòng)二、豎直上拋運(yùn)動(dòng)5. 豎直上拋運(yùn)動(dòng)的處理方法分步處理分步處理：下降過程下降過程是自由落體運(yùn)動(dòng)自由落體運(yùn)動(dòng)，取豎直向下為正方向，a=g a=g .上升過程上升過程是勻減速直線運(yùn)動(dòng)勻減速直線運(yùn)動(dòng)，取豎直向上為正方向，a=- g a=- g ；22122ttvgtsgtvgs02022122ttovvgtsv tgtvvgs v0Gv=0Gvt1.3 豎直方向的拋體運(yùn)動(dòng)二、豎直上拋運(yùn)動(dòng)5. 豎直上拋運(yùn)動(dòng)的處理方法分步處理分步處理：整體處理整體處理：從全過程看，取v v0 0為正方向?yàn)檎较?，a= - ga= - g .02022122ttovvgtsv t

7、gtvvgs 在實(shí)際問題中在實(shí)際問題中, ,選取哪種方法進(jìn)行處理選取哪種方法進(jìn)行處理, ,應(yīng)視問題的方便而定應(yīng)視問題的方便而定. .注意：S為正，表示質(zhì)點(diǎn)在拋出點(diǎn)的上方，s為負(fù)表示在拋出點(diǎn)的下方.v為正,表示質(zhì)點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng),v為負(fù)表示質(zhì)點(diǎn)向下運(yùn)動(dòng).由同一s求出的t、vt可能有兩個(gè)解,要注意分清其意義.v0Gv=0GvtOABA1O1C例1(書P11)：已知豎直上拋的物體的初速度v0，試求：物體上升的最大高度以及上升到最大高度所用的時(shí)間.物體由最大高度落回原地時(shí)的速度以及落回原地所用的時(shí)間.v0Gv=0GvtOABCB1A1O1解：在上升過程上升過程中,已知v v0 0, ,v vt t=0=0,

8、 ,a= - ga= - g,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有2200220max02(2)2tvvvvgags0000tvgvagtvv上在下落過程下落過程中,已知v v0 0=0=0, ,a=ga=g,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有0000tvvgtagvv下220002/22tg vasvvgv（v vt t= - v= - v0 0）202mvsg最大高度上升時(shí)間落地速度下落時(shí)間(以豎直向上為正向)(以豎直向下為正向)【討論與交流】1. 比較例1中的t1和t2、v和v0，你能得出什么結(jié)論？（書P12）答：物體在作豎直上拋運(yùn)動(dòng)時(shí)：t1=t2，v=-v0. 2. 取物體上升過程中通過的某一點(diǎn)，那么，物體由這一點(diǎn)上升到最大高

9、度所用的時(shí)間，跟物體由最大高度落到這一點(diǎn)所用的時(shí)間，兩者是否相等？物體上升到這一點(diǎn)的速度，跟物體下落時(shí)通過這一點(diǎn)的速度，兩者的大小是否相等？請(qǐng)實(shí)際計(jì)算一下. 答：物體上升和下降物體上升和下降( (至落回原處至落回原處) )經(jīng)過同一位置經(jīng)過同一位置經(jīng)歷的時(shí)間相同經(jīng)歷的時(shí)間相同； 上升和下降上升和下降( (至落回原處至落回原處) )的過程中，在同一位置的的過程中，在同一位置的速度大小相同、方向相反速度大小相同、方向相反. 豎直上拋運(yùn)動(dòng)上升和下降豎直上拋運(yùn)動(dòng)上升和下降( (至落回原處至落回原處) )的兩的兩個(gè)階段互為個(gè)階段互為，運(yùn)動(dòng)具有，運(yùn)動(dòng)具有.【討論與交流】3. 請(qǐng)想一想有沒有更為簡(jiǎn)單的方法求解

10、下列問題：（書P12） 一個(gè)豎直上拋的小球，到達(dá)最高點(diǎn)前1s內(nèi)上升的高度是它上升最大高度的1/4。求小球上升的最大高度. 分析：由于豎直上拋運(yùn)動(dòng)上升和下降(至落回原處)的兩個(gè)階段互為，運(yùn)動(dòng)具有。因此，小球到達(dá)最高點(diǎn)前1s內(nèi)上升的高度和小球從最高點(diǎn)開始第1s內(nèi)下落的高度是相同的。v0Gv=0GABA11s 1s1s 1s解：小球作豎直上拋運(yùn)動(dòng)，如圖AB：t=1s，212Ahv tgtv vA A ? ?BA1：t=1s，214.92hgtm總高度H=4h=19.6mv0Gv=0GvtOABCB1A1O11.3 豎直方向的拋體運(yùn)動(dòng)二、豎直上拋運(yùn)動(dòng)6. 豎直上拋運(yùn)動(dòng)的上升階段和下降階段具有：時(shí)間對(duì)稱

11、時(shí)間對(duì)稱：上升過程和下落過程經(jīng)過同一段高度所用時(shí)間相等.速度對(duì)稱速度對(duì)稱：上升過程和下落過程經(jīng)過同一位置時(shí)速度大小相等、方向相反.v上上v下下t上上t下下（t t上上=t=t下下）（v v上上= - v= - v下下）7. 豎直上拋運(yùn)動(dòng)的幾個(gè)特征量：上升時(shí)間下落時(shí)間空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最大高度2200max02()2vvsggt t上上=(0 - v=(0 - v0 0) / ( - g) / ( - g)=v=v0 0 / g/ gt t下下=(- v=(- v0 0 - 0) / (- g)- 0) / (- g)=v=v0 0 / g / gt t總總=t=t上上+t+t下下=2v=2v0 0

12、/ g / g（v vt t= - v= - v0 0） 例2(書P12)：在離地面15m的高處，以10m/s的初速度豎直上拋一小球，求小球落地時(shí)的速度和小球從拋出到落地所用的時(shí)間.（忽略空氣阻力，取重力加速度g=10m/s2）v0v=0vtOACB15m解：小球作豎直上拋運(yùn)動(dòng)豎直上拋運(yùn)動(dòng)，取v0方向?yàn)檎较?，有v v0 0=10m/s=10m/s、a= - ga= - g、s= - 15ms= - 15m，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式2202tvvas有2022102 ( 10) ( 15)/20/tvvasm sm s 依題意，vt=-20m/s，即落地速度大小為20m/s，方向豎直向下.落地時(shí)間020

13、10310tvasvts整體處理v0v=0vtOACB15m解：小球作豎直上拋運(yùn)動(dòng)豎直上拋運(yùn)動(dòng)，如圖，取v0為正向,上升過程上升過程(OA)(OA)，由2202tvvas有22200 10522 ( 10)AOAvvsmma 00 10110AOAvvtass下落過程(AC)是自由落體運(yùn)動(dòng)，有2202 ( 10) ( 20)/20/CAACvvasm sm s 依題意，即落地速度方向豎直向下.時(shí)間200210CAACvasvtst總=tOA+tAC =3s分步處理取vC=-20m/s0tvv0k=- g0tvv0-v0t12t11.3 豎直方向的拋體運(yùn)動(dòng)二、豎直上拋運(yùn)動(dòng)8. 豎直上拋運(yùn)動(dòng)的v-

14、t圖象：斜率vykagxt 上升時(shí)間0010vtvgg落地時(shí)間 T=2t1=2v0/g(取豎直向上為正方向)最大高度10 120122sv tvg落地速度 v vt t= - v= - v0 0落地位移 s總=0豎直下拋的豎直下拋的v-tv-t圖象圖象(取豎直向上為正方向)練(書P12/1). 豎直上拋運(yùn)動(dòng)的物體，到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)( )A. 具有向上的速度和向上的加速度B. 速度為零，加速度向上C. 速度為零，加速度向下D. 具有向下的速度和向下的加速度練(書P12/2). 從地面以30m/s的初速度豎直上拋一球，若不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2，則球運(yùn)動(dòng)到距地面25m時(shí)所經(jīng)歷的時(shí)間可能為( )A

15、. 1 s B. 2 s C. 4 s D. 5 sCv=02012sv tgt解：(整體法整體法)小球作豎直上拋運(yùn)動(dòng),取v0向?yàn)檎较?由225305tt2650tt代入數(shù)據(jù)有化簡(jiǎn)得得 t t1 1=1s=1s（ABAB）或t t2 2=5s =5s （ABCBABCB1 1）A Dv0ABCB1A125mGG瞬間靜止瞬間靜止, ,不不能保持靜止能保持靜止. .v=0v0ABCB1A125m解：(分步法分步法)小球作豎直上拋，最大高度02202()030452 ( 10)ACvsgmm 00000331ACsvtgs上升時(shí)間小球從CB1作自由落體運(yùn)動(dòng) 1121220CBCBsg tm 下落時(shí)

16、間 tCB1=2s故上升時(shí)間 tBC=2s （時(shí)間對(duì)稱） 小球從AB，t tABAB=t=tAC AC - t- tBCBC=3s - 2s=1s 小球從ACB1，t tACB1ACB1=t=tACAC+t+tCB1CB1=3s+2s=5s3s2s書P12/245m 練(書P12/3). 如圖所示，跳起摸高是中學(xué)生常時(shí)行的一項(xiàng)體育活動(dòng)國(guó)，某同學(xué)身高1.80m，站立舉手達(dá)到的高度為2.20m，他起跳能摸到的最大高度是2.60m，問他的起跳速度是多大？ 解：依題意，人跳起摸高視為豎直上拋運(yùn)動(dòng)人跳起摸高視為豎直上拋運(yùn)動(dòng)，其上升高度為 h=2.60m - 2.20m=0.4m 最大高度處的速度v vt

17、 t=0=0，a= - ga= - g，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式2202tvvah2002()vg h有022 9.8 0.4/2.8/vghm sm s得該同學(xué)的起跳速度為練(書P13/4). 在公園經(jīng)常能看見如圖所示的噴泉。請(qǐng)根據(jù)你所學(xué)過的知識(shí)，估測(cè)其中的一支水柱從噴口射出時(shí)的速度大小，要求寫出估測(cè)的依據(jù)、估測(cè)的方法、噴射速度大小的表達(dá)式。解：依題意，噴泉噴出的水柱可視做豎直上拋運(yùn)動(dòng)噴泉噴出的水柱可視做豎直上拋運(yùn)動(dòng)， 設(shè)水柱上升的最大高度為最大高度為h h，此時(shí)速度v vt t=0=0，a= - ga= - g，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式2202tvvah2002()vg h有02vgh得噴射速度為 只要能估測(cè)h的高度就可以求得v0，可以根據(jù)噴泉水柱高與我們?nèi)说纳砀呋蚰辰ㄖ菍拥囊阎叨冗M(jìn)行比較，從而作出你的估測(cè). 知道豎直下拋、豎直上拋運(yùn)動(dòng)都