32豎直方向上的拋體運(yùn)動(dòng)課件32(魯科版必修2)

第2節(jié)豎直方向上的拋體運(yùn)動(dòng)1.了解什么是豎直下拋（上拋）運(yùn)動(dòng)。2．掌握豎直下拋（上拋）運(yùn)動(dòng)的特征。3．掌握豎直下拋（上拋）運(yùn)動(dòng)的規(guī)律；能利用公式計(jì)算豎直下拋（上拋）物體的位移、速度及運(yùn)動(dòng)時(shí)間。重點(diǎn)：1.使學(xué)生掌握豎直方向上的拋體運(yùn)動(dòng)的特征和規(guī)律。2.在分析勻變速直線運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)上，掌握豎直上拋運(yùn)動(dòng)中物體運(yùn)動(dòng)時(shí)間、位移和速度等物理量的計(jì)算。難點(diǎn)：在豎直上拋運(yùn)動(dòng)的運(yùn)算過(guò)程中，將上升和下落兩個(gè)過(guò)程看成一個(gè)統(tǒng)一的勻變速直線運(yùn)動(dòng)。一、豎直下拋運(yùn)動(dòng)1.定義：將物體以一定初速度沿著豎直方向_____拋出，僅在_____作用下物體所做的運(yùn)動(dòng)。2.運(yùn)動(dòng)的分解：可看成是向下的速度為v0的_____________和_____________的合運(yùn)動(dòng)。向下重力勻速直線運(yùn)動(dòng)自由落體運(yùn)動(dòng)3.運(yùn)動(dòng)性質(zhì)：因?yàn)橹亓铀俣萭的方向與v0的方向_____，所以它是一種初速度不為零的___________運(yùn)動(dòng)。4.運(yùn)動(dòng)規(guī)律:相同勻加速直線速度公式vt=_____位移公式s＝__________v0+gt二、豎直上拋運(yùn)動(dòng)1．定義：將物體以一定初速度沿著豎直方向_____拋出，僅在_____作用下物體所做的運(yùn)動(dòng)。2.運(yùn)動(dòng)的分解：可看成是向上的速度為v0的_____________和_____________的合運(yùn)動(dòng)。3.運(yùn)動(dòng)性質(zhì)：因?yàn)橹亓铀俣萭的方向與v0的方向_____，所以它是一種初速度不為零的___________運(yùn)動(dòng)。向上重力勻速直線運(yùn)動(dòng)自由落體運(yùn)動(dòng)相反勻減速直線4.運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：上升階段物體做_______________，下降階段物體做_____________，當(dāng)物體的速度為零時(shí)，物體到達(dá)_______。5.研究方法分段法具有對(duì)稱性。勻減速直線運(yùn)動(dòng)自由落體運(yùn)動(dòng)最高點(diǎn)上升階段：物體做___________運(yùn)動(dòng)下落階段：物體做_________運(yùn)動(dòng)勻減速直線自由落體6.運(yùn)動(dòng)規(guī)律(1)速度公式(2)位移公式(3)上升到最高點(diǎn)所用時(shí)間t=___(4)上升的最大高度:h=____上升階段:vt=______下降階段:vt′=____v0-gtgt′上升階段:h=v0t-下降階段:h′=【判一判】（1）豎直下拋運(yùn)動(dòng)和豎直上拋運(yùn)動(dòng)的加速度均為g。()（2）做豎直上拋運(yùn)動(dòng)的物體達(dá)到最高點(diǎn)時(shí)，速度、加速度均為零。()（3）豎直上拋運(yùn)動(dòng)的上升和下降階段具有對(duì)稱性。()（4）豎直上拋運(yùn)動(dòng)為勻減速直線運(yùn)動(dòng)。()提示：（1）由于豎直下拋和豎直上拋運(yùn)動(dòng)都是只受重力作用，所以其加速度均為g,（1）正確。（2）做豎直上拋運(yùn)動(dòng)的物體達(dá)到最高點(diǎn)時(shí)，其速度為零，由于豎直上拋運(yùn)動(dòng)只受重力作用，其加速度恒為g,故（2）錯(cuò)誤。（3）豎直上拋運(yùn)動(dòng)的上升和下降階段的加速度均為g,等高處速度大小相等、方向相反，具有對(duì)稱性。上升和下降在時(shí)間上也具有對(duì)稱性，（3）正確。（4）由于豎直上拋運(yùn)動(dòng)的加速度恒為g,與初速度方向相反，因此該運(yùn)動(dòng)為初速度不為零的勻減速直線運(yùn)動(dòng)，（4）正確。探究豎直下拋運(yùn)動(dòng)1．探究運(yùn)動(dòng)特征和運(yùn)動(dòng)性質(zhì)提示：（1）豎直下拋運(yùn)動(dòng)具有豎直向下的初速度v0和豎直向下的加速度g。（2）因?yàn)槌跛俣扰c加速度方向相同，所以豎直下拋運(yùn)動(dòng)是一種勻加速直線運(yùn)動(dòng)。2.探究運(yùn)動(dòng)規(guī)律（1）試對(duì)豎直下拋運(yùn)動(dòng)進(jìn)行合成與分解。提示：豎直下拋運(yùn)動(dòng)可以看成是豎直向下的速度為v0的勻速直線運(yùn)動(dòng)與豎直向下的自由落體運(yùn)動(dòng)的合成。（2）試總結(jié)運(yùn)動(dòng)規(guī)律。提示:豎直下拋運(yùn)動(dòng)是一種初速度不為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。勻加速直線運(yùn)動(dòng)的速度公式和位移公式均適用于此運(yùn)動(dòng)(a＝g)。①速度公式：vt＝v0+gt;②位移公式：s＝v0t+③推論：2gh=vt2-v02?！咎骄繗w納】豎直下拋運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)及研究方法1.特點(diǎn)：只受重力，初速度豎直向下。2.運(yùn)動(dòng)性質(zhì)：勻加速直線運(yùn)動(dòng)。3.研究方法：（1）分解為向下的勻速直線運(yùn)動(dòng)和自由落體運(yùn)動(dòng)。（2）勻加速直線運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)公式?！疽?guī)律方法】豎直下拋運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)運(yùn)動(dòng)模型第一個(gè)模型把它看做是初速度為v0、加速度為g的勻加速直線運(yùn)動(dòng)；第二個(gè)模型則把它看做是豎直向下的勻速直線運(yùn)動(dòng)與自由落體運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)?！镜淅?】高度100m處有一只氣球以5m/s的速度勻速下降。此時(shí)，從這只氣球上落下一物體。問(wèn)：這個(gè)物體落到地面時(shí)的速度、時(shí)間以及所經(jīng)過(guò)的路程分別是多少?(取g＝10m/s2)【思路點(diǎn)撥】解答本題時(shí)要注意以下兩點(diǎn)：（1）物體離開氣球的瞬間具有和氣球相同的速度。（2）物體離開氣球后，只受重力作用?！窘馕觥课矬w做初速度為v0＝5m/s的豎直下拋運(yùn)動(dòng)，它到達(dá)地面時(shí)所經(jīng)過(guò)的路程為s＝h＝100m,由速度和位移的關(guān)系式：vt2-v02=2gh,可得：由速度公式：vt=v0+gt,可得：答案：45m/s4s100m【變式訓(xùn)練】在以加速度a勻加速下降的氣球上，突然掉出一個(gè)沙袋，在沙袋離開氣球的瞬間，沙袋的初速度和加速度的方向?yàn)?)A．初速度向下，加速度向上B．初速度向下，加速度向下C．初速度為零，加速度向下D．初速度向下，加速度方向應(yīng)由氣球下降的加速度a與重力加速度g的大小決定【解析】選B。沙袋的初速度與離開氣球瞬間氣球的速度相同；離開氣球后，沙袋的加速度與氣球的加速度無(wú)任何關(guān)系，只與沙袋的受力有關(guān)，D錯(cuò)誤；因?yàn)樯炒x開氣球以后只受重力，所以加速度為重力加速度。故選項(xiàng)B正確。探究豎直上拋運(yùn)動(dòng)1.探究運(yùn)動(dòng)特征和運(yùn)動(dòng)性質(zhì)提示：（1）具有豎直向上的初速度v0和豎直向下的加速度g。（2）因?yàn)槌跛俣群图铀俣鹊姆较蛳喾矗载Q直上拋運(yùn)動(dòng)是一種勻減速直線運(yùn)動(dòng)。2.探究運(yùn)動(dòng)規(guī)律（1）試分析豎直上拋運(yùn)動(dòng)是由哪兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)合成的。提示：可以看做是豎直向上的速度為v0的勻速直線運(yùn)動(dòng)與豎直向下的自由落體運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)。（2）試總結(jié)運(yùn)動(dòng)規(guī)律。提示：豎直上拋運(yùn)動(dòng)是一種勻減速直線運(yùn)動(dòng)。勻減速直線運(yùn)動(dòng)的速度公式和位移公式均適用于此運(yùn)動(dòng)(a＝-g)。（1）速度公式：vt＝v0-gt（2）位移公式：s＝v0t-（3）推論：-2gh=vt2-v02【誤區(qū)警示】此問(wèn)題中學(xué)生易犯的錯(cuò)誤是忽略v0、a、vt、s等各矢量的符號(hào)，為此教師應(yīng)講清兩點(diǎn)：①矢量的特點(diǎn)；②設(shè)定一正方向，與正方向相反的矢量均為負(fù)值。3.探究上升過(guò)程與下降過(guò)程的特點(diǎn)（1）能否根據(jù)如圖所示網(wǎng)球做豎直上拋運(yùn)動(dòng)的照片判斷網(wǎng)球是上升還是在下降？提示：無(wú)法判斷出網(wǎng)球是在上升還是下降，因?yàn)樨Q直上拋運(yùn)動(dòng)具有對(duì)稱性，上升階段與下降階段拋體經(jīng)過(guò)同一段豎直距離所用的時(shí)間是相等的，所以根據(jù)圖像無(wú)法判斷出網(wǎng)球是處于上升階段還是下降階段。（2）上升和下降過(guò)程各自遵循什么規(guī)律？提示：上升過(guò)程：因?yàn)橹亓铀俣萭的方向與v0的方向相反，所以上升過(guò)程的運(yùn)動(dòng)是一種初速度不為零的勻減速直線運(yùn)動(dòng)，遵循勻減速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律。下降過(guò)程：從最高點(diǎn)開始，物體做自由落體運(yùn)動(dòng)，遵循自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律?！咎骄繗w納】

1.豎直上拋運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特征與性質(zhì)（1）運(yùn)動(dòng)特征（2）勻減速直線運(yùn)動(dòng)。2.運(yùn)動(dòng)規(guī)律（1）分段法；（2）整體法。v0豎直向上g豎直向下【規(guī)律方法】豎直上拋運(yùn)動(dòng)兩種處理方法（1）分段法：將豎直上拋運(yùn)動(dòng)全過(guò)程分為上升和下降兩個(gè)階段來(lái)處理。①上升階段（初速度為v0）：上升時(shí)間上升最大高度②下降階段（自由落體運(yùn)動(dòng)）：下降到拋出點(diǎn)的速度vt2=2gh解得：vt=v0下降到拋出點(diǎn)的時(shí)間由此可知,豎直上拋運(yùn)動(dòng)的上升階段和下降階段具有對(duì)稱性。(2)整體法：將豎直上拋運(yùn)動(dòng)全過(guò)程視為勻減速直線運(yùn)動(dòng)。①特點(diǎn)：初速度為v0，加速度為-g的勻減速直線運(yùn)動(dòng)。②規(guī)律：vt=v0-gts=v0t-vt2-v02=-2gs【典例2】從高樓上以20m/s的初速度豎直向上拋出一物體。問(wèn)：在1s、4s、5s末該物體的位移及路程各是多少?(取g＝10m/s2）【思路點(diǎn)撥】解答本題時(shí)要注意以下兩點(diǎn)：（1）求位移時(shí)，優(yōu)先考慮使用整體法處理。（2）求路程時(shí)，優(yōu)先考慮使用分段法處理?！窘馕觥吭O(shè)坐標(biāo)系y軸沿豎直方向，指向向上,原點(diǎn)取在拋出點(diǎn)。(1)求位移y：利用公式：y=v0t-，可得1s末：y1＝(20×1-×10×12)m＝15m4s末：y2＝(20×4-×10×42)m＝05s末：y3＝(20×5-×10×52)m＝-25m。(2)因?yàn)樯蠏伒淖畲蟾叨?以拋出點(diǎn)為參考點(diǎn))為hm＝=20m，達(dá)到此高度所需時(shí)間為t上＝2s，所以s1＝y(tǒng)1＝15m，s2＝2hm＝40m，s3＝2hm+(-y3)＝65m，其中(-y3)為y3的絕對(duì)值。答案：位移分別為15m、0、-25m路程分別為15m、40m、65m【變式訓(xùn)練】(2012·淮南高一檢測(cè))小球做自由落體運(yùn)動(dòng)，與地面發(fā)生碰撞，反彈時(shí)速度大小與落地速度大小相等，若從釋放小球時(shí)開始計(jì)時(shí)，且不計(jì)小球與地面發(fā)生碰撞的時(shí)間，則小球運(yùn)動(dòng)的速度圖線可能是圖中的()【解析】選D。自由落體運(yùn)動(dòng)初速度為零，據(jù)此可排除選項(xiàng)C；小球與地面碰撞瞬間速度突然反向，然后做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，據(jù)此可排除選項(xiàng)A、B；綜上分析可知本題正確選項(xiàng)為D?！緶剀疤崾尽控Q直方向的拋體運(yùn)動(dòng)是運(yùn)動(dòng)學(xué)中常見的物理現(xiàn)象，處理時(shí)要選擇恰當(dāng)?shù)奶幚矸椒?，同時(shí)要確定一個(gè)正方向，應(yīng)用合適的物理規(guī)律進(jìn)行分析和計(jì)算?？疾閮?nèi)容拋體運(yùn)動(dòng)的綜合運(yùn)用【典例】從空中足夠高的某點(diǎn)，以相等的速率v0豎直向上和豎直向下各拋出一個(gè)物體，試分析這兩個(gè)物體之間的距離與時(shí)間的關(guān)系，并討論若以豎直下拋的物體為參考系時(shí)上拋物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)?！舅悸伏c(diǎn)撥】解答本題應(yīng)注意以下