豎直方向拋體運(yùn)動教案

1、 豎直方向的拋體運(yùn)動 一、豎直上拋運(yùn)動一、豎直上拋運(yùn)動1 1、定義、定義物體以一定的初速度豎直向上拋出的運(yùn)動叫做物體以一定的初速度豎直向上拋出的運(yùn)動叫做豎直上拋運(yùn)動。豎直上拋運(yùn)動。2 2、運(yùn)動的特征：、運(yùn)動的特征：(1)(1)具有豎直向上的初速度。具有豎直向上的初速度。(2)(2)物體只受重力作用，加速度恒為重力加速度。物體只受重力作用，加速度恒為重力加速度。(3)(3)物體上升達(dá)到最高點(diǎn)還要下落，上升階段是勻物體上升達(dá)到最高點(diǎn)還要下落，上升階段是勻減速直線運(yùn)動，下落階段是自由落體運(yùn)動。減速直線運(yùn)動，下落階段是自由落體運(yùn)動。V=v0-gtX=v0t-1/2gt2Vt2=v02-2gx3、豎直上

2、拋運(yùn)動公式、豎直上拋運(yùn)動公式 二、豎直上拋運(yùn)動的計算方法二、豎直上拋運(yùn)動的計算方法1 1、分段處理：將豎直上拋運(yùn)動分為上升和下落兩個、分段處理：將豎直上拋運(yùn)動分為上升和下落兩個階段分別進(jìn)行計算。階段分別進(jìn)行計算。例例1 1已知豎直上拋運(yùn)動的初速度已知豎直上拋運(yùn)動的初速度v v0 0，求：，求： 由初速度求上升時間由初速度求上升時間t t1 1 = =？物體上升到最高點(diǎn)瞬時速度為零，由速度公式可得物體上升到最高點(diǎn)瞬時速度為零，由速度公式可得0=v0=v0 0-gt-gt上升時間上升時間: :最大高度最大高度H=H=？從最高點(diǎn)下落時間從最高點(diǎn)下落時間t t2 2落地速度落地速度v v2 2全程運(yùn)動

3、時間全程運(yùn)動時間T T3 3、對稱性（、對稱性（1 1）豎直上拋物體上拋達(dá)最大高度所用）豎直上拋物體上拋達(dá)最大高度所用的時間與從這一高度下落到拋出點(diǎn)所用時間相等。的時間與從這一高度下落到拋出點(diǎn)所用時間相等。（2 2）豎直上拋的物體在上升和下落過程中經(jīng)過同一）豎直上拋的物體在上升和下落過程中經(jīng)過同一位置時的速度大小相等、方向相反。位置時的速度大小相等、方向相反。2 2、算出的、算出的v v0 0表示物體在向上過程中，表示物體在向上過程中，v v0 0表示物表示物體在向下過程中。體在向下過程中。x x0 0表示物體在拋出點(diǎn)上方；表示物體在拋出點(diǎn)上方；x x0 0表示物體在拋出點(diǎn)表示物體在拋出點(diǎn)下方

4、下方1 1、全程處理：上升階段和下落階段的受力情況及加、全程處理：上升階段和下落階段的受力情況及加速度是相同的，當(dāng)設(shè)定物體運(yùn)動的正方向，即可將豎速度是相同的，當(dāng)設(shè)定物體運(yùn)動的正方向，即可將豎直上拋運(yùn)動的全過程看做一個勻變速直線運(yùn)動來處理直上拋運(yùn)動的全過程看做一個勻變速直線運(yùn)動來處理。小結(jié)小結(jié) 豎直上拋運(yùn)動豎直上拋運(yùn)動 三、豎直下拋運(yùn)動三、豎直下拋運(yùn)動1豎直下拋運(yùn)動的定義：豎直下拋運(yùn)動的定義： 把物體以一定初速度把物體以一定初速度v0沿著豎直方向向下拋出，僅在重力沿著豎直方向向下拋出，僅在重力作用下物體所做的運(yùn)動叫做豎直下拋運(yùn)動。作用下物體所做的運(yùn)動叫做豎直下拋運(yùn)動。 V0 0，方向豎直向下，取

5、，方向豎直向下，取V0 方向為正方向，則物體所受的方向為正方向，則物體所受的G ， a=g 恒定，方向豎直向下，恒定，方向豎直向下， 因因V與與a同向同向 豎直下拋運(yùn)動豎直下拋運(yùn)動是初速度為是初速度為V0，加速度為，加速度為g的的勻加速直線運(yùn)動。勻加速直線運(yùn)動。2.豎直下拋豎直下拋 的的運(yùn)動規(guī)律：運(yùn)動規(guī)律：因為豎直下拋運(yùn)動是勻加速直線運(yùn)動，所以適用勻加速直線因為豎直下拋運(yùn)動是勻加速直線運(yùn)動，所以適用勻加速直線運(yùn)動規(guī)律運(yùn)動規(guī)律 取取V0 方向為正方向，方向為正方向，a=g v=v0+gt x=v0t+ gt2 v2-v02=2gx21 豎直下拋運(yùn)動，可看成豎直向下的勻速直線運(yùn)動和自由豎直下拋運(yùn)動

6、，可看成豎直向下的勻速直線運(yùn)動和自由落體運(yùn)動的合運(yùn)動。落體運(yùn)動的合運(yùn)動。四四、勻變速直線運(yùn)動的公式匯總、勻變速直線運(yùn)動的公式匯總基本公式基本公式自由落體運(yùn)自由落體運(yùn)動動豎直上拋運(yùn)動豎直上拋運(yùn)動豎直下拋運(yùn)動豎直下拋運(yùn)動v= v0+atv=gtv=v0-gtv= v0+gtx= v0t +1/2at2x=1/2 gt2x=v0t - 1/2 gt2x= v0t + 1/2 gt2v2-v02 = 2axv2 =2gxv2= v02 - 2gxv2-v02 =2gx例題例題1 1：關(guān)于豎直上拋運(yùn)動，下列說法正確的是（關(guān)于豎直上拋運(yùn)動，下列說法正確的是（ ）A A、豎直上拋運(yùn)動的本質(zhì)不是勻減速運(yùn)動、豎

7、直上拋運(yùn)動的本質(zhì)不是勻減速運(yùn)動B B、豎直上拋運(yùn)動軌跡是直線運(yùn)動、豎直上拋運(yùn)動軌跡是直線運(yùn)動C C、豎直上拋物體到達(dá)最高點(diǎn)時，還具有向上的速度和、豎直上拋物體到達(dá)最高點(diǎn)時，還具有向上的速度和向下的加速度向下的加速度DD、豎直上拋物體到達(dá)最高點(diǎn)時，速度為零，加速度、豎直上拋物體到達(dá)最高點(diǎn)時，速度為零，加速度向下向下 ABDABD例例2 2：氣球下掛一重物，以氣球下掛一重物，以v v0 0=10m=10ms s勻速上升，當(dāng)?shù)竭_(dá)離地高勻速上升，當(dāng)?shù)竭_(dá)離地高h(yuǎn)=175mh=175m處時，懸掛重物的繩子突然斷裂，那么重物經(jīng)多少時間處時，懸掛重物的繩子突然斷裂，那么重物經(jīng)多少時間落到地面？落地的速度多大？

8、空氣阻力不計，取落到地面？落地的速度多大？空氣阻力不計，取g=10mg=10ms s2 2分析：分析： 這里的研究對象是重物，原來它隨氣球以速度這里的研究對象是重物，原來它隨氣球以速度v v0 0勻速勻速上升繩子突然斷裂后，重物不會立即下降，將保持原來的上升繩子突然斷裂后，重物不會立即下降，將保持原來的速度做豎直上拋運(yùn)動，直至最高點(diǎn)后再自由下落速度做豎直上拋運(yùn)動，直至最高點(diǎn)后再自由下落解：解： 方法方法11分段運(yùn)用運(yùn)動學(xué)公式分段運(yùn)用運(yùn)動學(xué)公式繩子斷裂后重物因慣性繼續(xù)上升的時間和上升的高度分繩子斷裂后重物因慣性繼續(xù)上升的時間和上升的高度分別為：別為：故重物離地面的最大高度為：故重物離地面的最大高

9、度為：H=h+hH=h+h1 1=175m+5m=180=175m+5m=180mm重物從最高處自由下落，落地時間和落地速度分別為：重物從最高處自由下落，落地時間和落地速度分別為：所以從繩子突然斷裂到重物落地共需時間：所以從繩子突然斷裂到重物落地共需時間： t=tt=t1 1+t+t2 2=1s+6s=7s=1s+6s=7s方法方法22全程運(yùn)用運(yùn)動學(xué)公式全程運(yùn)用運(yùn)動學(xué)公式從繩子斷裂開始計時，經(jīng)時間從繩子斷裂開始計時，經(jīng)時間t t最后物體落至拋出點(diǎn)下方，規(guī)定初最后物體落至拋出點(diǎn)下方，規(guī)定初速方向為正方向，則物體在時間速方向為正方向，則物體在時間t t內(nèi)的位移內(nèi)的位移h=-175mh=-175m由

10、位移公式由位移公式取合理解，得取合理解，得t=7st=7s所以重物的落地速度為所以重物的落地速度為v vt t=v=v0 0-gt=10m-gt=10ms-10s-107m7ms=-60ms=-60ms s其負(fù)號表示方向向下，與初速方向相反其負(fù)號表示方向向下，與初速方向相反說明：說明： 從全程考慮，比分段計算方便得多，只是在應(yīng)從全程考慮，比分段計算方便得多，只是在應(yīng)用時，需注意位移、速度等物理量的方向用時，需注意位移、速度等物理量的方向物體從繩子斷裂到落地過程中的物體從繩子斷裂到落地過程中的v-tv-t圖如圖：圖如圖： 例例3某人在高層樓房的陽臺外側(cè)以某人在高層樓房的陽臺外側(cè)以20m/s的速的

11、速度豎直向上拋出一個石塊，石塊運(yùn)動到離拋出度豎直向上拋出一個石塊，石塊運(yùn)動到離拋出點(diǎn)點(diǎn)15m處時，所經(jīng)歷的時間為多少？處時，所經(jīng)歷的時間為多少？ 不計空氣阻力，不計空氣阻力，g=10m/s2提示：本題有三個解提示：本題有三個解例例4 4：從從12m12m高的平臺邊緣有一小球高的平臺邊緣有一小球A A自由落下，此時恰有一小球自由落下，此時恰有一小球B B在在A A球正下方從地面上以球正下方從地面上以20m20ms s的初速度豎直上拋。求：的初速度豎直上拋。求：(1)(1)經(jīng)過多長時間兩球在空中相遇；經(jīng)過多長時間兩球在空中相遇；(2)(2)相遇時兩球的速度相遇時兩球的速度v vA A、v vB B

12、；(3)(3)若要使兩球能在空中相遇，若要使兩球能在空中相遇，B B球上拋的初速度球上拋的初速度v v0B0B最小必須為最小必須為多少？多少？( (取取g=10mg=10ms s2 2) )分析：分析：A A、B B相遇可能有兩個時刻，即相遇可能有兩個時刻，即B B球在上升過程中與球在上升過程中與A A相遇，相遇，或或 B B上升到最高點(diǎn)后在下落的過程中上升到最高點(diǎn)后在下落的過程中A A從后面追上從后面追上B B而相遇。若而相遇。若要使要使A A、B B兩球能在空中相遇，則兩球能在空中相遇，則B B球在空中飛行的時間至少應(yīng)球在空中飛行的時間至少應(yīng)比比A A球下落球下落1212米的時間長。米的時

13、間長。解題方法：自由落體的位移公式及速度與位移的關(guān)系解題方法：自由落體的位移公式及速度與位移的關(guān)系解：(1)B(1)B球上升到最高點(diǎn)的高度為：球上升到最高點(diǎn)的高度為：此高度大于平臺的高度此高度大于平臺的高度h hA A=12m=12m，故，故A A、B B兩球一定兩球一定是在是在B B球上升的過程中相遇。球上升的過程中相遇。(2)(2)相遇時相遇時v vA A=gt=gt1 1=10=100.6m0.6ms=6ms=6ms s v vB B=v=v0B0B-gt-gt1 1=(20-10=(20-100.6)m0.6)ms=14ms=14ms s(3)(3)設(shè)設(shè)A A球下落球下落1212米運(yùn)動

14、的時間為米運(yùn)動的時間為t tA A若若B B球以球以vv0B0B上拋，它在空中飛行的時間為上拋，它在空中飛行的時間為要使要使A A、B B球相遇，必須有球相遇，必須有t tB Bt tA A，即，即例例5如圖所示，如圖所示，P為一堵高墻，為一堵高墻，M為高為高h(yuǎn)=0.8m的矮墻，的矮墻，S為一點(diǎn)光源，三者水平間距如圖中所示。為一點(diǎn)光源，三者水平間距如圖中所示。S以速度以速度v0=10m/s豎直向上拋出，求豎直向上拋出，求S在運(yùn)動過程中，矮墻的在運(yùn)動過程中，矮墻的影在高墻上消失的時間。（影在高墻上消失的時間。（g取取10m/s2）h3m1mSv0MO解：解： S以以v0=10m/s上拋上拋,達(dá)最

15、大高度達(dá)最大高度m5220 gvH由光的直線傳播由光的直線傳播,矮墻的影在高墻上矮墻的影在高墻上消失時，消失時，S的位置如圖中的位置如圖中P點(diǎn)點(diǎn),3m1mSv0MOhP由幾何關(guān)系由幾何關(guān)系hp=4h=3.2m(m)81235.h 由由2121gth s60有1.t 由豎直上拋運(yùn)動的對稱性，由豎直上拋運(yùn)動的對稱性，影消失時間影消失時間t=2t1=1.2s練習(xí)：練習(xí)：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