豎直方向上的拋體運動

1、1第第2 2節(jié)節(jié) 豎直方向上的拋體運動豎直方向上的拋體運動21.1.理解豎直下拋運動的性質(zhì)和物體做豎直下拋運動的條件。理解豎直下拋運動的性質(zhì)和物體做豎直下拋運動的條件。2.2.理解豎直上拋運動的性質(zhì)和物體做豎直上拋運動的條件。理解豎直上拋運動的性質(zhì)和物體做豎直上拋運動的條件。3.3.理解和掌握豎直下拋、上拋的規(guī)律，并能夠運用自由落理解和掌握豎直下拋、上拋的規(guī)律，并能夠運用自由落體運動規(guī)律計算并解決一些實際生活中的問題。體運動規(guī)律計算并解決一些實際生活中的問題。4.4.掌握應用運動的合成與分解的方法處理復雜的運動。掌握應用運動的合成與分解的方法處理復雜的運動。3知識回顧知識回顧201sv tat

2、2勻變速直線運動規(guī)律：勻變速直線運動規(guī)律：速度速度時間關(guān)系：時間關(guān)系：位移位移時間關(guān)系：時間關(guān)系：位移位移速度關(guān)系：速度關(guān)系：22t0vv2as自由落體運動規(guī)律：自由落體運動規(guī)律：速度速度時間關(guān)系：時間關(guān)系：tvgt位移位移時間關(guān)系：時間關(guān)系：21hgt2位移位移速度關(guān)系：速度關(guān)系：2tv2gh0tvvat4一：一：一人站在樓頂豎直向下扔籃球，一人站在樓頂豎直向下扔籃球，已知籃球離開手的速度是已知籃球離開手的速度是5.0m/s,5.0m/s,樓高樓高18.75m.18.75m.假設(shè)籃球出手的位置假設(shè)籃球出手的位置靠近樓頂，不計空氣阻力，籃球到靠近樓頂，不計空氣阻力，籃球到達地面的速度大小是多少

3、？你敢接達地面的速度大小是多少？你敢接住這個籃球嗎？住這個籃球嗎？ 對于這個題目對于這個題目所遇所遇到的問題和障礙：到的問題和障礙： 思考思考1 1、扔出的籃球?qū)⒆鍪裁催\動、扔出的籃球?qū)⒆鍪裁催\動? ? 2 2、這種運動遵循什么樣的規(guī)律？、這種運動遵循什么樣的規(guī)律？5豎直下拋運動豎直下拋運動定義：只在重力定義：只在重力G G（忽略空氣阻力）作用下，具有與重力（忽略空氣阻力）作用下，具有與重力方向相同的初速度方向相同的初速度v v0 0的物體的運動，叫做豎直下拋運動。的物體的運動，叫做豎直下拋運動。豎直下拋運動規(guī)律：豎直下拋運動規(guī)律：0tvvgt0212sv tgt0222tvvgh運動性質(zhì)：豎

4、直下拋的物體只受重力作用，它的加速度仍運動性質(zhì)：豎直下拋的物體只受重力作用，它的加速度仍是重力加速度是重力加速度g g，又初速度，又初速度v v0 0與與g g的方向相同，因此豎直下的方向相同，因此豎直下拋運動是一種加速度為拋運動是一種加速度為g g的勻加速直線運動。的勻加速直線運動。勻變速直線運動規(guī)律勻變速直線運動規(guī)律201sv tat222t0vv2as0tvvat6分析分析一一：解：籃球離開手以后，不計空氣阻力，只受解：籃球離開手以后，不計空氣阻力，只受重力作用?；@球初速度方向與重力方向相同，重力作用?；@球初速度方向與重力方向相同，都是豎直向下，籃球?qū)⒆鲐Q直向下的勻加速都是豎直向下，籃球

5、將做豎直向下的勻加速直線運動，即做豎直下拋運動。由豎直下拋直線運動，即做豎直下拋運動。由豎直下拋運動規(guī)律可得：運動規(guī)律可得： 2202tvvgh即：即：22022 10.0 18.755.0/20.0/tvvghm sm s這相當于在高速公路上大巴的行駛速度，萬萬不可這相當于在高速公路上大巴的行駛速度，萬萬不可直接用手去接這個籃球。直接用手去接這個籃球。樓頂籃球落下，樓頂籃球落下，你敢接嗎？你敢接嗎？7情景二：熱氣球載著一只貓豎直上升，情景二：熱氣球載著一只貓豎直上升，以以4m/s4m/s的速度自地面勻速上升。當上升的速度自地面勻速上升。當上升到離地面高度到離地面高度h=9mh=9m處時，貓不

6、小心從熱處時，貓不小心從熱氣球上滾下來了，已知貓所能承受的最氣球上滾下來了，已知貓所能承受的最大落地速度大落地速度10m/s10m/s，問：該貓落地時會，問：該貓落地時會被摔傷嗎？被摔傷嗎？思考思考 對于這個題目對于這個題目所遇所遇到的問題和障礙：到的問題和障礙： 1 1、扔出的籃球?qū)⒆鍪裁催\動、扔出的籃球?qū)⒆鍪裁催\動? ? 2 2、這種運動遵循什么樣的規(guī)律？、這種運動遵循什么樣的規(guī)律？8定義：定義：只在重力只在重力G G（忽略空氣阻力）作用下，（忽略空氣阻力）作用下，具有與重力方向相反的初速度具有與重力方向相反的初速度v v0 0的物體的運的物體的運動，叫做豎直上拋運動。動，叫做豎直上拋運動

7、。豎直上拋運動豎直上拋運動運動性質(zhì)：運動性質(zhì)：豎直上拋的物體只受重力作用，豎直上拋的物體只受重力作用，它的加速度仍是重力加速度它的加速度仍是重力加速度g g，初速度，初速度v v0 0與與g g的方向相反，因此豎直上拋運動是一種加速的方向相反，因此豎直上拋運動是一種加速度為度為g g的勻變速直線運動。的勻變速直線運動。a=-ga=-gv09 分段研究分段研究上升階段：上升階段：勻減速直線運動勻減速直線運動t0vvgt規(guī)律規(guī)律0222 tvvgh上升時間上升時間: :上升最大高度上升最大高度: :0vtg上20vH2g可知：可知：2Htg上2012hv tgta=-ga=-gv0H Ht t上上

8、10下降階段：下降階段：自由落體運動自由落體運動下降時間下降時間: :2tg下H落回出發(fā)點時速度：落回出發(fā)點時速度：可知可知 t t上上=t=t下下t0vgtv下上升過程與下降過程具有對稱性上升過程與下降過程具有對稱性對稱性對稱性t t上上=t=t下下v vt t=v=v0 0a=-ga=-gv0t t下下vt11 豎直上拋運動的上升階段和下降階段具有豎直上拋運動的上升階段和下降階段具有：時間對稱時間對稱：上升過程和下落過程經(jīng)過同一段高度所用時間相等.速度對稱速度對稱：上升過程和下落過程經(jīng)過同一位置時速度大小相等、方向相反.（t t上上=t=t下下）（v v上上= - v= - v下下）v0G

9、v=0GvtOABCB1A1O1v上上v下下t上上t下下（v vt t= - v= - v0 0）12解：解：貓不會立即下降，而是做豎直上拋運動。貓不會立即下降，而是做豎直上拋運動。上升過程：上升過程：0v4ts0.4sg10上自自9m9m高處繼續(xù)上升的最大高度：高處繼續(xù)上升的最大高度：220v4Hm0.8m2g2 10上下降過程的總高度：下降過程的總高度：H h H(9 0.8)m 9.8m 上由由 可求得下降時間：可求得下降時間：21Hgt22H2 9.8ts1.4sg10下貓落地時的速度：貓落地時的速度：vgt10 1.414地下m/sm/s 10m/sv地hHH上v0情景二分析：情景二

10、分析：則貓會被摔傷。則貓會被摔傷。分段研究分段研究132012hv tgt 整體過程研究整體過程研究以繩斷瞬間重物所處位置為坐標原點，豎直向上為正方向以繩斷瞬間重物所處位置為坐標原點，豎直向上為正方向由公式由公式代入數(shù)據(jù)得：代入數(shù)據(jù)得：294t5t 25t4t9024( 4)4 5( 9)416180414tsss2 51010 得：得：t1.8st0vvgt(4 10 1.8)m/s14m/s由速度公式得：由速度公式得：負號表示速度方向豎直向下負號表示速度方向豎直向下落地時速度大于落地時速度大于10m/s10m/s，則貓會摔傷。，則貓會摔傷。14在距地面在距地面h h高度處以初速度高度處以初

11、速度v v0 0=5m/s=5m/s豎直上拋一豎直上拋一小球，經(jīng)時間小球，經(jīng)時間t=4st=4s小球落地。求拋出點的高小球落地。求拋出點的高度度h h。( (取取g=10m/sg=10m/s2 2) )解：解：22011hv tgt(5 410 4 )m60m22 則拋出點的高度則拋出點的高度h=60mh=60mv0=5m/sht=4s例題例題15練習：練習：在距地面在距地面h h=12m=12m高度處以初速度高度處以初速度v v0 0豎直上拋一小球，經(jīng)豎直上拋一小球，經(jīng)時間時間t t=2s=2s小球落地。求初速度小球落地。求初速度v v0 0。( (取取g g=10m/s=10m/s2 2)

12、 )201hv tgt2201122v10220v4m/s解解:由公式由公式代入數(shù)據(jù)得代入數(shù)據(jù)得:解得解得:v0h=12mt=2s161.1.一物體以足夠大的初速度做豎直上拋運動，在上升過一物體以足夠大的初速度做豎直上拋運動，在上升過程中最后程中最后1s1s初的瞬時速度的大小和最后初的瞬時速度的大小和最后1s1s內(nèi)的位移大小內(nèi)的位移大小分別為分別為( (取取g=10m/sg=10m/s2 2) )（）（） A A10m10ms s，10m10mB B10m10ms s，5m5mC C5m5ms s，5m5mD D由于不知道由于不知道v v0 0的大小，無法計算的大小，無法計算B B172.2.

13、以以35 m/s35 m/s的初速度豎直向上拋出一個小球不計空的初速度豎直向上拋出一個小球不計空氣阻力，氣阻力，g g10 m/s10 m/s2 2. .以下判斷不正確的是以下判斷不正確的是 ( () ) A A小球到達最大高度時的速度為小球到達最大高度時的速度為0 0 B B小球到達最大高度時的加速度為小球到達最大高度時的加速度為0 0 C C小球上升的最大高度為小球上升的最大高度為61.25 m61.25 m D D小球上升階段所用的時間為小球上升階段所用的時間為3.5 s3.5 sB B183.3.蹦床運動要求運動員在一張繃緊的彈性網(wǎng)上蹦起、騰空蹦床運動要求運動員在一張繃緊的彈性網(wǎng)上蹦起

14、、騰空并做空中動作為了測量運動員躍起的高度，訓練時可在并做空中動作為了測量運動員躍起的高度，訓練時可在彈性網(wǎng)上安裝壓力傳感器，利用傳感器記錄彈性網(wǎng)所受的彈性網(wǎng)上安裝壓力傳感器，利用傳感器記錄彈性網(wǎng)所受的壓力，并在計算機上作出壓力壓力，并在計算機上作出壓力時間圖象，假如作出的圖時間圖象，假如作出的圖象如圖所示設(shè)運動員在空中運動時可視為質(zhì)點，則運動象如圖所示設(shè)運動員在空中運動時可視為質(zhì)點，則運動員躍起的最大高度為員躍起的最大高度為( (g g取取10 m/s10 m/s2 2) )（ ） C CA A1.8 m B1.8 m B3.6 m C3.6 m C5.0 m D5.0 m D7.2 m7.

15、2 m194.4.高度高度100 m100 m處有兩只氣球甲和乙正在以同一速度處有兩只氣球甲和乙正在以同一速度5 m/s5 m/s分分別勻速上升和勻速下降別勻速上升和勻速下降. .此時，在這兩只氣球上各落下一物此時，在這兩只氣球上各落下一物體分別為體分別為A A、B.B.問：這兩個物體落到地面時它們的速度差、問：這兩個物體落到地面時它們的速度差、時間差，以及所經(jīng)過的路程差各是多少時間差，以及所經(jīng)過的路程差各是多少?(?(取取g g10 m/s10 m/s2 2) )解：解：(1)(1)對于物體對于物體A A：以脫離點：以脫離點(h(h0 0100 m)100 m)為參考點，物為參考點，物體體A

16、 A上拋的最大高度及所需時間分別為上拋的最大高度及所需時間分別為mmhgvhmOAm25. 11025222ssgvtOAm5 . 0105因此，物體因此，物體A A落到地面時所經(jīng)過的路程為落到地面時所經(jīng)過的路程為s sA A2h2hm m+h+h0 02 21.25m+100 m1.25m+100 m102.5 m.102.5 m.mmhgvhmOAm25. 1102522220由自由落體運動公式可知，物體從最高點落到地面時由自由落體運動公式可知，物體從最高點落到地面時的速度為的速度為t tA A5s.5s.smhhgvmA/45)(20(2)(2)對于物體對于物體B B：物體：物體B B做

17、初速度為做初速度為v vOBOB5m/s5m/s的豎直下拋的豎直下拋運動，它到達地面時所經(jīng)過的路程為運動，它到達地面時所經(jīng)過的路程為s sB Bh h0 0100 m100 m速度為速度為v vB B45m/s45m/s時間為時間為t tB B4s.4s.21因此，物體因此，物體A A和和B B落到地面時，它們的路程差、速度差、落到地面時，它們的路程差、速度差、時間差分別為時間差分別為sss sA A-s-sB B2.5 m2.5 mvvv vA A-v-vB B0 0ttt tA A-t-tB B1s.1s.225.5.一個熱氣球停在空中某一高度一個熱氣球停在空中某一高度h h處，某時刻甲物

18、體從熱處，某時刻甲物體從熱氣球下的吊籃中自由落下，經(jīng)時間氣球下的吊籃中自由落下，經(jīng)時間t t0 0=3 s=3 s后，吊籃中的人后，吊籃中的人以初速度以初速度v v0 0=40m/s=40m/s豎直向下拋出乙物體豎直向下拋出乙物體. .試求：試求：（1 1）乙物體經(jīng)多長時間與甲物體相遇？）乙物體經(jīng)多長時間與甲物體相遇？（2 2）如乙物體拋出后）如乙物體拋出后5 s5 s落到地面上，求吊籃離地面的高落到地面上，求吊籃離地面的高度多大？度多大？解：解：（1 1）設(shè)乙物體拋出后經(jīng)）設(shè)乙物體拋出后經(jīng)t t s s與甲物體相遇，這時甲與甲物體相遇，這時甲物體與吊籃的距離：物體與吊籃的距離：201)(21ttgs乙物體與吊籃相距：乙物體與吊籃相距：20221gttvs甲、乙相遇，則甲、乙相遇，則s s1 1= =s s2 2，即，即22oo11g(tt )(v tgt )02223解得解得 ：ssgtvgtt5 . 4)31040(2310)(220020（2 2）吊籃離地面的高度由乙物體）吊籃