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1、第三節(jié)第三節(jié)2008-20092008-2009高考復習高考復習一、豎直上拋運動一、豎直上拋運動1 1、定義：定義：物體以一定的初速度豎直向上拋出的運動叫做物體以一定的初速度豎直向上拋出的運動叫做豎直上拋運動。豎直上拋運動。2 2、運動的特征：運動的特征：(1)(1)具有豎直向上的初速度。具有豎直向上的初速度。(2)(2)因為重力遠大于空氣阻力，故空氣阻力可忽略。因為重力遠大于空氣阻力，故空氣阻力可忽略。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)物體上升達到最高點還要下落，上升階段是勻物體上升達到最高點還要下落，上升階段是勻減速直線運動，下落階
2、段是自由落體運動。減速直線運動，下落階段是自由落體運動。二、豎直上拋運動的計算方法二、豎直上拋運動的計算方法1 1、將豎直上拋運動分為上升和下落兩個階段將豎直上拋運動分為上升和下落兩個階段分別進行計算。分別進行計算。上升時間上升時間t t1 1物體上升到最高點瞬時速度為零，由速度公式物體上升到最高點瞬時速度為零，由速度公式可得可得0=v0=v0 0-gt-gt上升時間上升時間上升最大高度上升最大高度下落時間下落時間t t2 2落地速度落地速度v vt t全程時間全程時間T T2 2、由豎直上拋運動的特征知上升階段和下落階段的、由豎直上拋運動的特征知上升階段和下落階段的受力情況及加速度是相同的，
3、只要設(shè)定物體運動的正受力情況及加速度是相同的，只要設(shè)定物體運動的正方向，規(guī)定矢量的正負號即可將豎直上拋運動的全過方向，規(guī)定矢量的正負號即可將豎直上拋運動的全過程看做統(tǒng)一的勻減速直線運動來處理程看做統(tǒng)一的勻減速直線運動來處理。說明：說明： 算出的算出的v vt t0 0表示物體在向上過程中，表示物體在向上過程中，v vt t0 0表示物表示物體在向下過程中；體在向下過程中；s s0 0表示物體在拋出點上方，表示物體在拋出點上方，s s0 0表示物體在拋出點下方表示物體在拋出點下方3 3、對稱性、對稱性（1 1）豎直上拋物體上拋達最大高度所用的時間與從）豎直上拋物體上拋達最大高度所用的時間與從這一
4、高度下落到拋出點所用時間相等。這一高度下落到拋出點所用時間相等。（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。例題例題1 1：關(guān)于豎直上拋運動，下列說法正確的是（關(guān)于豎直上拋運動，下列說法正確的是（ ）A A、豎直上拋運動的本質(zhì)不是勻減速運動、豎直上拋運動的本質(zhì)不是勻減速運動B B、豎直上拋運動是直線運動，不能再分解成其、豎直上拋運動是直線運動，不能再分解成其它的直線運動它的直線運動C C、豎直上拋物體到達最高點時，還具有向上的、豎直上拋物體到達最高點時，還具有向上的速度和向下的加速度
5、速度和向下的加速度DD、豎直上拋物體到達最高點時，速度為零，、豎直上拋物體到達最高點時，速度為零，加速度向下加速度向下 D D例題例題2 2：已知豎直上拋的物體的初速度已知豎直上拋的物體的初速度v v0 0，試求：，試求：（1 1）物體上升的最大高度以及上升到最）物體上升的最大高度以及上升到最大高度所用的時間。大高度所用的時間。（2 2）物體由最大高度落回原地時的速度）物體由最大高度落回原地時的速度以及落回原地所用的時間。以及落回原地所用的時間。例題例題3 3：氣球以氣球以10m/s10m/s的速度勻速豎直上升，在上的速度勻速豎直上升，在上升至離地面升至離地面15m15m高處時，懸掛在氣球下的
6、高處時，懸掛在氣球下的小物脫離氣球，求：小物脫離氣球，求：（1 1）小物落地時的速度和小物從脫離氣）小物落地時的速度和小物從脫離氣球到落地所用的時間。（忽略空氣對小物球到落地所用的時間。（忽略空氣對小物的阻力影響，取的阻力影響，取g =10m/sg =10m/s2 2) )（2 2）小物距離地面的最大高度是多少。）小物距離地面的最大高度是多少。例題例題4 4：一個從地面豎直上拋的物體，它兩次經(jīng)一個從地面豎直上拋的物體，它兩次經(jīng)過一個較低的過一個較低的A A點的時間間隔為點的時間間隔為T TA A，兩次，兩次經(jīng)過一個較高的經(jīng)過一個較高的B B點的時間間隔為點的時間間隔為T TB B，求，求A A
7、、B B之間的距離為多少？（不計空氣阻力）之間的距離為多少？（不計空氣阻力）例例5 5：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，求：上升的最大高度；上升段時間；物體在最大高度；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) )解：設(shè)豎直向上為正方向。解：設(shè)豎直向上為正方向。最大高度最大高度上升時間上升時間1 1秒末秒末3 3秒末秒末4 4秒末秒末( (負號表示方向與設(shè)定正方向相反，即速度方向豎直向下。負號表示
8、方向與設(shè)定正方向相反，即速度方向豎直向下。) )5 5秒末秒末2 2秒末秒末6 6秒末秒末由表中數(shù)據(jù)畫出豎直上拋物體的位置圖。由表中數(shù)據(jù)畫出豎直上拋物體的位置圖。由圖由圖可以可以清楚清楚地看地看出對出對稱性。稱性。例例6 6：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?shù)竭_離地高勻速上升，當?shù)竭_離地高h=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？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
9、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動，直至最高點后再自由下落速度做豎直上拋運動，直至最高點后再自由下落解：解： 方法方法11分成上升階段和下落階段兩過程考慮分成上升階段和下落階段兩過程考慮繩子斷裂后重物可繼續(xù)上升的時間和上升的高度分別為繩子斷裂后重物可繼續(xù)上升的時間和上升的高度分別為故重物離地面的最大高度為：故重物離地面的最大高度為：H=h+hH=h+h1 1=175m+5m=180=175m+5m=180mm重物從最高處
10、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從統(tǒng)一的勻減速運動考慮從統(tǒng)一的勻減速運動考慮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下方，最后物體落至拋出點下方，規(guī)定初速方向為正方向，則物體在時間規(guī)定初速方向為正方向，則物體在時間t t內(nèi)的位移內(nèi)的位移h=-h=-175m175m由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
11、地速度為v vt t=v=v0 0-gt=10m-gt=10ms-10s-107m7ms=-60ms=-60ms s其負號表示方向向下，與初速方向相反其負號表示方向向下，與初速方向相反說明：說明： 從統(tǒng)一的勻減速運動考慮，比分段計算方便得從統(tǒng)一的勻減速運動考慮，比分段計算方便得多，只是在應(yīng)用時，需注意位移、速度等物理量的方多，只是在應(yīng)用時，需注意位移、速度等物理量的方向向這個物體從繩子斷裂到落地過程中的這個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7 7：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，此時恰自由落下，此時恰有一小球有一小球B B在在A
12、A球正下方從地面上以球正下方從地面上以20m20ms s的初速度豎的初速度豎直上拋。求：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；(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vv0B0B最小必須為多少？最小必須為多少？( (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球在上升過程球在上升過程中與中與A A相遇，或相遇，或 B B上升到最高點后在下落的過程中上升到最
13、高點后在下落的過程中A A從從后面追上后面追上B B而相遇。若要使而相遇。若要使A A、B B兩球能在空中相遇，兩球能在空中相遇，則則B B球在空中飛行的時間至少應(yīng)比球在空中飛行的時間至少應(yīng)比A A球下落球下落1212米的時間米的時間長。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)系解解：(1)B(1)B球上升到最高點的高度為：球上升到最高點的高度為：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
14、=gt=gt1 1=10=100.6m0.6ms=6ms=6ms sv 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米運動的時間為米運動的時間為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1 1、一物體以足夠大的初速度做豎直上拋運動，在上、一物體以足夠大的初速度做豎直上拋運動，在上升過程中最后升過程中最后1s1s初的瞬時速度的大小和最后初的瞬時速度的大
15、小和最后1s1s內(nèi)的位內(nèi)的位移大小分別為移大小分別為 A A10m10ms s，10m B10m B10m10ms s，5m5m C C5m5ms s，5m D5m D由于不知道由于不知道v v0 0的大小，的大小，無法計算無法計算練習：練習：B B2 2、一小球從塔頂豎直上拋，它經(jīng)過拋出點之上、一小球從塔頂豎直上拋，它經(jīng)過拋出點之上0.4m0.4m時的速度為時的速度為3m3ms s，則它經(jīng)過拋出點之下，則它經(jīng)過拋出點之下0.4m0.4m時的時的速度為速度為_ _ （不計空氣阻力，取（不計空氣阻力，取g=10mg=10ms s2 2）5m/s5m/s3 3、將一物體以某一初速度豎直上拋，在圖中能正、將一物體以某一初速度豎直上拋，在圖中能正確表示物體在整個運動過程中的速率確表示物體在整個運動過程中的速率v v與時間與時間t t的關(guān)的關(guān)系的圖像是系的圖像是 B B4 4、某人在高層樓房的陽臺外側(cè)上以、某人在高層樓房的陽臺外側(cè)上以20m20ms s的速度的速度豎直向上拋出一個石塊，石塊運動到離拋出點豎直向上拋出一個石塊，石塊運動到離拋出點15m15m處所經(jīng)歷的時間可以是多少（空氣阻力不計，處所經(jīng)歷的時間可以是多少（空氣阻力不計，g g取取10m10ms s2 2）1s1s、3s3s、（、（2+72+7）s s
第三節(jié)豎直方向的拋體運動
