竖直上抛运动PPT优选课件

竖直上抛运动
目录
CONTENTS
• 竖直上抛运动的定义与特点 • 竖直上抛运动的公式与规律 • 竖直上抛运动的实际应用 • 竖直上抛运动的实验研究 • 竖直上抛运动的拓展知识
01 竖直上抛运动的定义与特 点
定义
竖直上抛运动是指一个物体在竖直方 向上先向上运动，然后向下运动，且 只受重力作用的运动。
在竖直上抛运动中，物体在上升阶段 做匀减速运动，在下降阶段做匀加速 运动。
特点
01
竖直上抛运动的加速度始终为重力加速度，方向竖 直向下。
02
竖直上抛运动的初速度为物体被抛出时的速度，方 向竖直向上。
03
竖直上抛运动的位移是物体上升和下降阶段的位移 之和，方向竖直向上。
实例展示
投篮
篮球被投出后，在空中的运动轨迹类似于竖直上抛运动。
05 竖直上抛运动的拓展知识
与平抛运动的比较
01
02
03
运动方向
竖直上抛运动是物体在竖 直方向上先向上再向下运 动，而平抛运动是物体在 水平方向上运动。
受力情况
竖直上抛运动只受到重力 的作用，而平抛运动除了 受到重力作用外，还受到 水平方向上的力作用。
速度变化
竖直上抛运动的速度先增 加后减小，而平抛运动的 速度则不断增大。
加速度变化规律
在整个过程中，加速度始终为重力加速 度g，方向竖直向下。
时间与高度的变化规律
时间变化规律
上升阶段的时间为$frac{v_{0}}{g}$，下降阶段的时间也为$frac{v_{0}}{g}$，总时间为$frac{2v_{0}}{g}$。
高度变化规律
上升的最大高度为$frac{v_{0}^{2}}{2g}$，下降到抛出点的高度也为$frac{v_{0}^{2}}{2g}$，总高度为 $2frac{v_{0}^{2}}{2g}$。

实验目的与原理
实验目的
通过实验研究竖直上抛运动的规律，加深对运动学基本概念和规律的理解。
实验原理
竖直上抛运动是物体在竖直方向上先做匀加速直线运动，后做匀减速直线运动 ，最终落回地面的运动。其基本规律遵循牛顿第二定律和运动学公式。
实验器材与步骤
实验器材：小球、支架、光电门传感器、计算 机、数据采集系统等。
06
竖直上抛运动的应用前景展 望
在体育领域的应用前景展望
田径运动
竖直上抛运动是田径运动中的重要技术之一，在跳高、跳远、撑杆跳等项目中有着广泛的应用。未来，随着田径 运动的不断发展，竖直上抛运动的技术水平和应用范围也将不断提高。
篮球运动
篮球运动中的投篮和扣篮等技术动作与竖直上抛运动密切相关。未来，随着篮球运动的不断普及和技术水平的提 高，竖直上抛运动在篮球运动中的应用也将更加广泛。
特点
竖直上抛运动具有初速度、加速 度和运动方向，其中加速度为重 力加速度，方向竖直向下。
竖直上抛运动的分类
自由上抛
物体从静止开始竖直上抛，到达最高点时速度为零，然后下 落回到原点。
竖直上抛
物体在竖直方向上受到恒定外力作用，沿竖直方向做匀变速 直线运动。
竖直上抛运动的应用
运动研究
竖直上抛运动是研究物体运动规律的 重要模型之一，可以帮助我们理解物 体的运动轨迹、速度、加速度等物理 量之间的关系。
01
1. 将光电门传感器固定在支架上，确保小 球能够通过光电门。
03
02Leabharlann 实验步骤042. 将小球置于支架下方，释放小球并让其 竖直上抛。
3. 在计算机上打开数据采集系统，记录小 球通过光电门的时间。
05
06
4. 重复实验多次，取平均值以减小误差。

实验步骤与操作
实验步骤一
准备实验器材，包括小 球、斜面、挡板、尺子
等。
Hale Waihona Puke 实验步骤二将小球从斜面上释放， 观察并记录小球向上和
向下的运动过程。
实验步骤三
使用尺子测量小球在上 升和下降过程中的高度 和时间，并记录数据。
实验步骤四
根据测量数据，计算小 球的位移、速度和加速
度等物理量。
实验结果分析与结论
实验结果分析
最高点
物体速度减为零，此时高 度达到最大值。
下落阶段
物体向下做初速度为零的 匀加速运动，加速度为正 值。
02
CATALOGUE
竖直上抛的公式与定理
初速度公式
总结词
描述物体在初始时刻的速度。
详细描述
初速度公式为$v_{0} = v_{0x} costheta$，其中$v_{0}$是初速度，$v_{0x}$是 水平方向的速度分量，$theta$是初速度方向与水平方向的夹角。
原点。
常见题型解析
计算物体上升的最大高度
根据能量守恒定律，物体上升的最大高度可以通过初动能和重力 势能之差来计算。
求解物体的运动时间
根据加速度公式和位移公式，可以求解物体从抛出到落回原点的总 时间。
分析物体的速度变化
在竖直上抛过程中，物体的速度先减小后增大，到达最高点时速度 为零。
解题方法总结
掌握竖直上抛的基本公式
《高一物理竖直上抛》 ppt课件
CATALOGUE
目 录
• 竖直上抛的基本概念 • 竖直上抛的公式与定理 • 竖直上抛的实际应用 • 竖直上抛的实验与验证 • 竖直上抛的解题技巧 • 竖直上抛的练习题与答案
01

例２.跳水是一项优美的水上运动，如图 所示是2008年北京奥运会跳水比赛中小将 陈若琳和王鑫在跳台上腾空而起的英姿． 运动员从离水面10m高的跳台向上跃起，
解析：运动员在空中的运动可 看作竖直上抛运动，情景如图。 从起跳到最高点的过程可看成
举双臂直体离开台面，重心（此时其重心 自由落体运动的逆过程，重心
拓展课程
７
竖直上抛运动
课程目标
1．理解竖直上抛运动性质与竖直 上抛运动的条件．
2．掌握将竖直上抛运动分为上升 、下降两个过程分析、处理的方法， 掌握竖直上抛运动的规律．
3．知道可将竖直上抛运动上升和 下落两个过程看成一个统一的匀变速 直线运动．
学法指导
1.通过观察物体的上抛，掌握竖 直上抛运动特征和运动性质.
4.图像法： vt
a上=a下=-g
能力突破
◆竖直上抛运动的处理方法
例1.如图,一人站在h=10m高的阳
台上将一小球以v0=10m/s的初速 度竖直向上抛出,不计空气阻力,g
v0
取10m/s2,求小球从抛出到落地所
经历的时间?
1.分段法 t (1 3)s 2.整体法
h
h
v0t
1 2
gt2
◆竖直上抛运动的处理方法
竖直上抛运动
1.定义：将物体以一定的初速度 竖直向上抛出，物体只在重力作 用下的运动叫做竖直上抛运动。
2.产生条件： ①具有竖直向上的初速度 ②只受重力作用
3.运动性质： 初速度v0竖直向上，加速度为g
（竖直向下）的匀变速直线运动。
运动员的运动近 似为竖直上抛运
动
思考题
已求知：竖直上抛的物体初速度v0，试 （1）物体上升的最大高度以及上
解析：将上升过程看成反向初

使用天平测量小球的质 量。
根据实验数据，计算重Байду номын сангаас力加速度、小球上升和 下落的时间以及速度等 参数。
06
竖直上抛运动的思考题和练习题
思考题1：竖直上抛运动的定义是什么？
总结词
竖直上抛运动是指一个物体在竖直方向 上先向上运动，再向下运动，只受重力 的运动。
VS
详细描述
竖直上抛运动是物体在重力作用下，先向 上做匀减速运动，到达最高点后，再向下 做匀加速运动，直至回到原点。在整个过 程中，物体只受到重力的作用。
回收火箭
为了实现火箭的重复使用，一些火箭采用了竖直上抛有效载荷的方式，将有效载荷分离后让其竖直下落，以便于 在地面回收。
05
竖直上抛运动的实验验证
实验目的
验证竖直上抛运动的规律和特点。 了解重力加速度对物体运动的影响。 掌握实验方法和数据处理技巧。
实验器材
实验装置
包括一个可调节高度的支架、一个可调节 速度的斜面、一个挡板和一个测量尺。
式推导得出。
设物体的初速度为 $v_0$，经 过时间 $t$ 后，物体的速度为 $v$，则根据牛顿第二定律有 $F = ma$，其中 $F$ 是物体 受到的合外力，$m$ 是物体的 质量，$a$ 是物体的加速度。
在竖直上抛运动中，物体受 到的合外力等于重力，即 $F = mg$，加速度 $a = g$。
高度时间图像可以直观地展示出竖直上抛运动的上升和下降 阶段的高度变化规律，是理解运动过程的重要工具。
v-h图像
速度-高度图像：描述物体在竖直方向上的速度和位移随时 间的变化关系。在图像中，物体先向上做匀减速运动，到 达最高点后向下做匀加速运动。
速度高度图像可以直观地展示出竖直上抛运动的上升和下 降阶段的速度和位移变化规律，是理解运动过程的重要工 具。

ERA
上升阶段公式
速度公式
$v = v_{0} - gt$
位移公式
$x = v_{0}t - frac{1}{2}gt^{2}$
时间公式
$t = frac{v_{0h = x_{0} - x = frac{v_{0}^{2}}{2g} - x$
下降阶段公式
速度公式
$v = v_{0} + gt$
电梯的运行
电梯的升降运动可以看作是竖直上抛运动的 实际应用，通过电动机的驱动和控制，实现 电梯的平稳升降。
THANKS
感谢观看
ERA
定义
01
竖直上抛运动是指物体在竖直方 向上先向上做匀减速运动，到达 最高点后再向下做匀加速运动的 过程。
02
竖直上抛运动是自由落体运动的 逆运动，其加速度始终为重力加 速度。
特点
竖直上抛运动过程中，物体只受重力 作用，不受其他外力影响。
竖直上抛运动的上升和下降过程具有 对称性，即上升和下降的时间相等， 速度大小相等，加速度大小相等。
06
竖直上抛运动的实际应用
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
在航天领域的应用
火箭发射
竖直上抛运动是火箭发射的基本原理之 一，通过将火箭向上抛出，利用重力加 速度使火箭达到逃逸速度，实现脱离地 球引力的目的。
VS
卫星轨道调整
卫星在轨道上运行时，可以通过发动机产 生的反作用力进行轨道调整，这实际上也 是利用了竖直上抛运动的原理。
时间关系
$t_{上抛} = t_{下落}$
03
竖直上抛运动的图像
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW

气球下挂一重物，以v0=10m/s匀速上 升，当到达离地高h=175m处时悬挂重 物的绳子突然断裂，那么重物经多少时 间落到地面？落地时的速度多大？
t总 7 s
v t 60 m / s
竖直上抛运动
竖直上抛的定义
在忽略空气阻力的情况下，以一定
初速度竖直向上抛出物体的运动为 竖直上抛运动
0
-v0
练
例1、竖直上抛一物体，初速度
为30m/s，求： （1）上升的最大高度； （2）上升段的时间； （3）物体在1s末、2s末、3s末、 4s末、5s末、6s末的高度及速度。
竖直上抛运动的几个结论
(1)能上升的最大高度：H m
v0 2 g
2
V0
t v0 g (2)上升到最大高度所需时间： (3)下落过程是上升过程的 逆过程 。 (4)质点在通过同一位置时，上升速度与下 落速度 大小相等，方向相反。 (5)物体在通过同一高度过程中，上升时间 与下落时间 相等。
故重物离地面的最大高度为：
H=h+h1=175m+5m=180m．
重物从最高处自由下落，落地时间和落地速度分别为：
所以从绳子突然断裂到重物落地共需时间： t=t1+t2=1s+6s=7s． 方法2——从统一的匀减速运动考虑． 从绳子断裂开始计时，经时间t最后物体落至抛出点下方， 规定初速方向为正方向，则物体在时间t内的位移h=-175m 由位移公式
要使A、B球相遇，必须有tB＞tA，即
小结





1、定义：竖直上抛运动指只在 作用下，以一定的 向上抛出的 直线运动。 2、运动性质：初速度为v0，加速度为 －g的 运动。 3、速度公式： 位移公式： 上升到最高点时间t= ，回到抛出点时间t= ，上升的最大高度 H= (初速为v0)。 4、处理方法： ⑴ 分段法：将竖直上抛运动全过程分为上升和下降两个阶段来处理。 上升阶段为初速度为v0，加速度为 －g的 运动，下降阶段为 运动。 要注意两个阶段运动的对称性。 ① 对称：“上升阶段”和“下落阶段”通过同一段大小相等，方向 相反的位移所经历的时间相等。 ② 对称：“上升阶段”和“下落阶段”通过同一位置时的速率大小 相等。 ⑵ 整体法：将竖直上抛运动全过程视为 的运动。

v=0 是静止状态吗
a≠0
2、 b、整过程分析法 分 • 以抛出点为原点，初速度方向为正方向， 匀变速直线 那么整个过程是一个 运动。 析 X=V t-1/2gt V=V -gt 公式： 方 法 注意： X为正，表示质点在抛出点的上方，X 为负表示在抛出点的下方 及 规 律
0 0 2
例2、在楼房的阳台外以初速度20m/s竖直上抛一 物体，求抛出5秒末物体的位移和速度。 B 解一： 画出运动示意图如图示：
A →B 匀减速运动，
上升时间 t上=v0／g = 2s v0 A
上升的最大高度 H= v02／2g =20 m
B → C 自由落体运动 SBC= 1/2 gt2 2 = 45m t2 =3 s
A1
SAC= SBC- hm = 20-45 = - 25 m 负号表示5秒末物体的位置C在A点下方25 m vt= gt2 =30m/s 方向向下
下落的时间t下=v0/g=t上 下落到O点的速度V=-V0
2、分析方法及规律小结
• 3.对称性 • （1）竖直上抛的物体上抛达到最大高度与从 这一高度落回抛出点所用的时间相等。
• （2）竖直上抛物体在上升和下落过程中经过 同一位置时的速度大小相等方向相反。
2、分析方法及规律小结
（4）最高点
• •
解：(1)根据公式h=v02/2g h=45m
得
(2)根据公式t=v0/g 得 t=3s （3）根据公式h=v0t-1/2gt2 h1=25m
v=v0-gt 得 v1=20m/s
2、分析方法及规律小结
（2）下落过程： 取向下为正方向
V0=0 a=g
物体做自由落体运动
1 2 v gt , x gt 2