3.2 豎直方向上的拋體運動—魯科版高中物理必修二課件(共19張PPT)

1、3.2 3.2 豎直方向上的拋體運動豎直方向上的拋體運動復(fù)習(xí)：自由落體運動 1. 1. 運動性質(zhì)運動性質(zhì) 初速度為零加速度為初速度為零加速度為g g的勻加速直線運動的勻加速直線運動 2. 2. 運動規(guī)律運動規(guī)律 公式描述公式描述 圖像描述圖像描述gtvt221gthghvt22所謂的豎直方向的拋體運動就是物體所謂的豎直方向的拋體運動就是物體只受重力只受重力G作用時，產(chǎn)生的加速度就是重作用時，產(chǎn)生的加速度就是重力加速度力加速度g，重力加速度，重力加速度g是豎直向下的。是豎直向下的。 豎直方向的拋體運動共有兩種：豎直方向的拋體運動共有兩種：豎直豎直下拋下拋運動和豎直運動和豎直上拋上拋運動運動 1、

2、定義、定義物體以物體以一定初速度一定初速度沿著豎直方沿著豎直方向向向下拋出向下拋出，僅在重力作用下物體，僅在重力作用下物體所做的運動叫做豎直下拋運動。所做的運動叫做豎直下拋運動。 一、豎直下拋運動一、豎直下拋運動2、特點、特點加速度為重力加速度加速度為重力加速度g ，方向是豎直向下，方向是豎直向下，初速度不為零的勻加速直線運動。初速度不為零的勻加速直線運動。 豎直下拋豎直下拋3、規(guī)律、規(guī)律 取初速度取初速度v0的方向的方向(豎直向下豎直向下)為正方向，為正方向，則豎直下拋的加速度則豎直下拋的加速度ag : 豎直下拋物體的運動可看成是由速度為豎直下拋物體的運動可看成是由速度為v0的的勻速直線運動

3、和自由落體運動的合運動。勻速直線運動和自由落體運動的合運動。 gtvvt02021gttvh2022vvght4、隨堂練習(xí)、隨堂練習(xí) (1) 物體以一定的速度豎直下拋，其物體以一定的速度豎直下拋，其圖象正確的是圖象正確的是( ) C從圖像中我們可以直觀地看出從圖像中我們可以直觀地看出 豎直下拋運動可以看作一個豎直向下的勻速直線運動和豎直下拋運動可以看作一個豎直向下的勻速直線運動和一個自由落體運動的合運動一個自由落體運動的合運動.(2) 一人站在樓頂豎直向下扔物塊。已知物一人站在樓頂豎直向下扔物塊。已知物塊離開手的速度是塊離開手的速度是3.0ms，樓高，樓高20.0m。假設(shè)。假設(shè)物塊出手的位置靠

4、近樓頂，不計空氣阻力，物物塊出手的位置靠近樓頂，不計空氣阻力，物塊到達地面的速度大小是多少塊到達地面的速度大小是多少? (3) 做豎直下拋運動的物體，第做豎直下拋運動的物體，第9 s內(nèi)和第內(nèi)和第4 s內(nèi)的位移之差為內(nèi)的位移之差為(g取取10ms2)()A5 m B10 m C25 m D50 m D 著名籃球巨星著名籃球巨星Micheal Jordan扣籃技術(shù)實在讓人拍扣籃技術(shù)實在讓人拍案叫絕?，F(xiàn)已知案叫絕?，F(xiàn)已知Micheal Jordan某次扣籃時，籃球穿過某次扣籃時，籃球穿過籃框后籃框后0.2s 落地，試估算他扣籃時，籃球的速度。落地，試估算他扣籃時，籃球的速度。三、豎直上拋運動三、豎直

5、上拋運動1 1、定義、定義: :物體以一定初速度沿著豎直方向向上拋出，物體以一定初速度沿著豎直方向向上拋出，僅在重力作用下物體所做的運動叫做豎直上拋運動。僅在重力作用下物體所做的運動叫做豎直上拋運動。 v0vt=0vta-g2、特點、特點 上升階段上升階段：初速度與加速：初速度與加速度方向相反，速度越來越小，是度方向相反，速度越來越小，是勻減速直線運動；勻減速直線運動； 在最高點在最高點：速度：速度v0，但，但加速度仍為重力加速度加速度仍為重力加速度g，所以，所以物體此時并不處于平衡狀態(tài)；物體此時并不處于平衡狀態(tài)； 下降階段下降階段：速度方向向：速度方向向下，與加速度方向相同，速度下，與加速度

6、方向相同，速度越來越大，是自由落體運動。越來越大，是自由落體運動。 由于重力加速度由于重力加速度g的方向與的方向與v0的的方向相反，所以豎直上拋運動方向相反，所以豎直上拋運動全過程看作一種初速度不為零全過程看作一種初速度不為零的勻減速直線運動。的勻減速直線運動。 正正方方向向3、規(guī)律、規(guī)律 取初速度取初速度v0方向為正方向，則加速度方向為正方向，則加速度ag ： 物體到達最高點時的物體到達最高點時的速度速度v0時，所用時間時，所用時間(上升上升時間時間) gv0t上豎直上拋運動的最大高度豎直上拋運動的最大高度 gvhm20豎直上拋物體的運動可以看成是速度為豎直上拋物體的運動可以看成是速度為v0

7、豎直向豎直向上的勻速直線運動和自由落體運動的合運動。上的勻速直線運動和自由落體運動的合運動。 gtvvt02021gttvh2022vvght 2、豎直上拋一物體，上升的最大高度為豎直上拋一物體，上升的最大高度為5 m，求：，求： 拋出時的初速度大小。拋出時的初速度大小。1 、豎直上拋運動的物體，到達最高點時（、豎直上拋運動的物體，到達最高點時（ ） A、具有向上的速度和向上的加速度；、具有向上的速度和向上的加速度； B、速度為零，加速度向上；、速度為零，加速度向上； C、速度為零，加速度向下；、速度為零，加速度向下； D、具有向下的速度和向下的加速度、具有向下的速度和向下的加速度隨堂練習(xí)隨堂

8、練習(xí)C 豎直上拋一物體，初速度為豎直上拋一物體，初速度為30m/s30m/s，求：上升的最，求：上升的最大高度；上升段時間，物體在大高度；上升段時間，物體在1 1秒末、秒末、2 2秒末、秒末、3 3秒末、秒末、4 4秒末、秒末、5 5秒末、秒末、6 6秒末的高度及速度。秒末的高度及速度。(g=10m/s(g=10m/s2 2) )時刻(s)0123456位移(m)025404540250瞬時速度(m/s)3020100-10 -20 -30同學(xué)們從表中看出什么規(guī)律？ 對稱性對稱性4、豎直上拋運動的對稱性、豎直上拋運動的對稱性 上升與下落所經(jīng)過的上升與下落所經(jīng)過的同一段距離同一段距離所用時間相等

9、所用時間相等 上升與下落時在上升與下落時在同一位置同一位置所對應(yīng)的速度大小相等所對應(yīng)的速度大小相等vv0-v0t1tTgvtt0下上21ttT 全程時間全程時間落地速度落地速度0vvt 5、豎直上拋運動的處理方法、豎直上拋運動的處理方法 分段法分段法：上升過程是：上升過程是ag的勻減的勻減速直線運動；下落過程是自由落體運動。速直線運動；下落過程是自由落體運動。 整體法整體法：將全程看作是初速度：將全程看作是初速度v0 、加速度為、加速度為g的勻減速的勻減速直線運動。直線運動。 例：一個氣球以例：一個氣球以4m/s4m/s的速度豎直上升，氣球下面系一的速度豎直上升，氣球下面系一個重物，在氣球上升

10、到離地面?zhèn)€重物，在氣球上升到離地面217m217m的高度時，系重的高度時，系重物的細繩斷了，從這時起，重物要經(jīng)過多長時間才物的細繩斷了，從這時起，重物要經(jīng)過多長時間才能落到地面？（能落到地面？（g=10m/sg=10m/s2 2） 析：重物隨氣球上升時，與氣球具有相同的速度，因此，當(dāng)析：重物隨氣球上升時，與氣球具有相同的速度，因此，當(dāng)細繩斷了時，重物在離地面細繩斷了時，重物在離地面217m217m處具有向上的處具有向上的4m/s4m/s的速度，的速度，則重物做豎直上拋運動。則重物做豎直上拋運動。解決豎直上拋運動有解決豎直上拋運動有2 2種方法：種方法：方法一 ：分步處理1.1.上升階段：以上升

11、階段：以V V0 0方向豎直向上為正方向，則方向豎直向上為正方向，則重物上升的最大高度重物上升的最大高度H=VH=V0 02 2/2g H=0.8m /2g H=0.8m 所用時間所用時間t t1 1=V=V0 0/g t/g t1 1=0.4s=0.4s2.下降階段：以豎直向下為正方向，有下降階段：以豎直向下為正方向，有V01=0，位移，位移S=h+H=217.8m， 因下落過程因下落過程可看作是自由落體運動可看作是自由落體運動 S=（1/2）gt22 即即 h+H=（1/2）gt22 t2=6.6s t=t1+t2=6.6s+0.4s=7s方法二：整體處理 取取V V0 0豎直方向為正方向

12、，豎直方向為正方向， 設(shè)落地時間為設(shè)落地時間為t t，地面在拋出點下方，地面在拋出點下方，位移位移S= - 217m, a= - gS= - 217m, a= - g 根據(jù)公式根據(jù)公式 S = VS = V0 0t - (1/2) g tt - (1/2) g t2 2 代入數(shù)據(jù)得：代入數(shù)據(jù)得： t t1 1=7s =7s ， t t2 2= - 6.2s (= - 6.2s (不符合物理不符合物理意義，舍去意義，舍去) ) t = t t = t1 1 = 7s= 7s答：所用時間為答：所用時間為7S7S。注意：二步分析法比較形象，對初學(xué)者容易接受，但計算比較麻煩；注意：二步分析法比較形象，

13、對初學(xué)者容易接受，但計算比較麻煩；整體分析法較為抽象，但對運動實質(zhì)揭示得比較透徹，具體運算整體分析法較為抽象，但對運動實質(zhì)揭示得比較透徹，具體運算簡便。簡便。無論用何種辦法，應(yīng)注意各個矢量的方向。無論用何種辦法，應(yīng)注意各個矢量的方向。x/m-10mx0 x0+xxt/sv/ms-1O2 4 68-8-12-16-44v0=8m/sv5=-12m/s問題1.某物體作直線運動,位移隨時間變化的關(guān)系式為x=8t-2t2(m).問題:(1)該物體作什么運動?(2)寫出其速度方程式?(3)畫出該物體6s內(nèi)的v-t圖像(4)該物體何時速度為零?何時位移為零?(5)該物體5s末速度？5s內(nèi)位移？5s末速度末速度:v=8-45=-12m/s5s內(nèi)位移內(nèi)位移:x=85-225= -10m物體做初速度物體做初速度v0=8m/s,a=-4m/s2的勻減速直線運動的勻減速直線運動vt84t(m/s)t=2s時時