20xx粵教版高中物理必修2第一章第三節(jié)《豎直方向的拋體運(yùn)動(dòng)》-文庫(kù)吧
2024-11-18 11:08 本頁(yè)面
【正文】 3 中甲圖姚明與奧尼爾正在跳球，籃球在空中向上拋出；乙圖倫敦奧運(yùn)會(huì)冠軍張繼科正在發(fā)球，乒乓球從其手上輕輕拋起；丙圖網(wǎng)球名將 諾瓦克 德約科維奇 把網(wǎng)球向空中拋出，進(jìn)行發(fā)球。 若不來(lái)考慮空氣阻力，籃球、乒乓球、網(wǎng)球在空中運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中相同點(diǎn)是均具有豎直向上的 ，而且只受到 的作用，三個(gè) 球的運(yùn)動(dòng)均稱(chēng)為 運(yùn)動(dòng)。 情景二： 豎直上拋一物體，初速度為 30m/s，取向上的方向?yàn)檎较颍?g=10m/s2，請(qǐng)把正確的數(shù)豎直上拋 據(jù)填入下面表格中。 甲 乙 丙 圖 133 時(shí) 刻 0S 1S 末 2S 末 3S 末 4S 末 5S 末 6S 末 高度（ m） 0 40 45 25 速度（ m/s） 30 20 0 10 速度方向 向上 最高 向下 總結(jié)：物體先做 上升，速度減小為零后，上升到最高點(diǎn)，然后做 運(yùn)動(dòng)。物體上升和下落過(guò)程中具有對(duì)稱(chēng)性， 通過(guò)同一點(diǎn)的速度 大小 、方向 ；上升時(shí)間和下降時(shí)間 ，同一段位移用時(shí)也相同；上升為勻減速到零的過(guò)程，下降為自由落體運(yùn)動(dòng)回到拋出點(diǎn)，上升可看作下落的 過(guò)程。 從運(yùn)動(dòng)合成角度看，豎直上拋運(yùn)動(dòng)是初速度為 v0的向上 運(yùn)動(dòng)與向下的 運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)。 答案： 情景一： 初速度 重力 豎直上拋 情景二： 時(shí) 刻 0S 1S 末 2S 末 3S 末 4S 末 5S 末 6S 末 高度（ m） 0 25 40 45 40 25 0 速度（ m/s） 30 20 10 0 10 20 30 速度方向 向上 向上 向上 最高 向下 向下 向下 勻減速 自由落體 相等 相反 相同 逆 勻速直線 自由落體 重點(diǎn)歸納 1． 定義 把物體以一定的初速度 v0沿著豎直方向向上拋出，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) . 2． 條件 （ 1）初速度豎直向上 . （ 2）只受重力作 用 3． 豎直上拋運(yùn)動(dòng)的性質(zhì) 初速度 v0≠0、加速度 a=－ g 的勻變速直線運(yùn)動(dòng)（通常規(guī)定初速度 v0的方向?yàn)檎较颍? 4． 豎直上拋運(yùn)動(dòng)的特殊規(guī)律 (對(duì)稱(chēng)性 ) (1)時(shí)間對(duì)稱(chēng)． ① 物體上升到最大高度所用的時(shí)間跟物體從最高點(diǎn)下落到拋出點(diǎn)所用時(shí)間相等，即 t1＝ t2. ② 上升階段中從任一點(diǎn)上升到最大高度所用的時(shí)間跟物體從最高點(diǎn)落回這一點(diǎn)的時(shí)間相等，即 t 上 ＝ t 下． (2)速度對(duì)稱(chēng)． ① 物體上升時(shí)通過(guò)任一點(diǎn)的速度跟下落時(shí)通過(guò)這一點(diǎn)的速度大小相等、方向相反，即 v上 ＝－ v 下． ② 物體落回拋出點(diǎn)時(shí)的速度與拋出時(shí)的初速度大小相等、方向相反，即 vt＝－ v0. 5．研究方法 研究豎直上拋運(yùn)動(dòng)可采用以下三種方法： (1)分段分析法：將豎直上拋運(yùn)動(dòng)分為上升過(guò)程和下降過(guò)程． ① 上升過(guò)程：做勻減速直線運(yùn)動(dòng)．取向上 為正方向，則速度和位移公式分別是 vt＝ v0－gt， s＝ v0t－ 12gt2. ② 下降過(guò)程：做自由落體運(yùn)動(dòng)．取向下為正方向，則速度和位移公式分別是 vt＝ gt， s＝ 12gt2. (2)整體分析法：將全過(guò)程看成是初速度為 v0、加速度是－ g 的勻變速直線運(yùn)動(dòng)． (取向上為正方向 ) 公式： vt＝ v0－ gt， s＝ v0t－ 12gt2. 注意事項(xiàng)： ① s 為正，表示質(zhì)點(diǎn)在拋出點(diǎn)的上方； s 為負(fù)，表示質(zhì)點(diǎn)在拋出點(diǎn)的下方． ② 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)． ③ 由同－ s 求出的 t、 vt可能有兩個(gè)解，要注意分清其意義． (3)圖象分析法：畫(huà)出物體做豎直上拋運(yùn)動(dòng)的 v－ t 圖象 (如圖 1－ 3－ 4)， 圖 1－ 3－ 4 根據(jù)圖象進(jìn)行分析． (設(shè)初速度方向?yàn)檎较?) ① tan θ＝－ g； ② t0 ＝ v0g； ③ t＝ 2t0時(shí)， s＝ 0； ④ 面積表示位移． [例 2] 氣球上系一重物，以 4 m/s 的速度自地面勻速上升，當(dāng)上升到離地面高度 h＝ 9 m處時(shí)，繩子突然斷了，試求： (1)從這時(shí)起，物體經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí) 間落到地面； (2)重物落地時(shí)的速度多大？ (不計(jì)空氣阻力， g 取 10 m/s2) 解：物體在繩子斷之前與氣球一起運(yùn)動(dòng)，它的速度 v0＝ 4 m/，由于慣性將繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)，又由于不計(jì)空氣阻力，物體僅受重力作用，故做豎直上拋運(yùn)動(dòng)． 方法一：分階段分析． 圖 1－ 3－ 5 (1)如圖 1－ 3－ 5 所示． 上升階段：上升的時(shí)間 t1＝ v0g ＝ 410 s＝ s 上升高度 h′＝ v202g＝42210 m＝ m 下降階段：下降總高度為 H＝ h＋ h′＝ 9 m＋ m＝ m 下降階段做自由落體運(yùn)動(dòng)，由 H＝ 12gt22 得 t2＝ 2Hg ＝ 2 s＝ s 所需要的總時(shí)間 t＝ t1＋ t2＝ (＋ ) s＝ s. (2)由 v2t－ v2＝ 2gH 得 vt＝ 2gH＝ 210 m/s＝ 14 m/s，方向向下． 方法二：整體分析． (1)取向上為正，物體脫離氣球做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，如圖 1－ 3－ 5 所示，以 A 為參考點(diǎn)． 物體整個(gè)過(guò)程運(yùn)動(dòng)的位移
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