竖直上抛
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物体的竖直上抛运动物体的竖直上抛运动是指物体在竖直方向上从地面抛出后上升和下落的过程。
该运动的特点是初速度为正,在上升过程中速度逐渐减小,最后速度变为零;在下落过程中速度逐渐增大,方向与上升过程相反,最后物体回到地面。
本文将详细介绍物体的竖直上抛运动的公式、图像、实际应用等相关内容。
一、基本公式物体的竖直上抛运动可以通过以下基本公式来描述:1. 速度公式在竖直上抛运动中,物体的速度可以用以下公式表示:v = v0 - gt其中,v为物体在任意时刻的速度,v0为物体的初速度,g为重力加速度,t为时间。
2. 位移公式物体在竖直上抛运动中的位移可以用以下公式表示:y = v0t - (1/2)gt^2其中,y为物体在任意时刻的位移,v0为物体的初速度,t为时间,g为重力加速度。
3. 时间公式物体在竖直上抛运动中的时间可以用以下公式表示:t = 2v0/g其中,t为物体的上升时间或下落时间,v0为物体的初速度,g为重力加速度。
二、运动图像物体的竖直上抛运动的图像可以通过速度-时间图和位移-时间图来表示。
1. 速度-时间图速度-时间图是描述物体在竖直上抛运动中速度变化的图像。
在上升过程中,速度逐渐减小,最后变为零;在下落过程中,速度逐渐增大,方向与上升过程相反。
2. 位移-时间图位移-时间图是描述物体在竖直上抛运动中位移变化的图像。
在上升过程中,位移逐渐增大,最后达到最大值;在下落过程中,位移逐渐减小,最后回到起点位置。
三、实际应用物体的竖直上抛运动在日常生活和科学研究中有许多实际应用。
1. 抛体运动物体的竖直上抛运动是抛体运动的一种特殊情况。
抛体运动广泛应用于物理实验、运动竞技等领域。
通过对抛体运动的研究,可以探究物体的运动规律和相关物理量之间的关系。
2. 投射物落地点测量在实际应用中,通过对物体竖直上抛运动的时间和距离的测量,可以计算物体的初速度,并应用于测量、导弹发射、火箭发射等领域。
3. 运动轨迹分析物体在竖直上抛运动中的轨迹是一个抛物线,通过对轨迹的分析,可以推导出一些有趣的结论,如抛物线的顶点坐标、抛物线的对称轴等。
《竖直上抛运动》讲义一、什么是竖直上抛运动竖直上抛运动,简单来说,就是一个物体以某一初速度沿着竖直方向向上抛出,在只受重力作用的情况下所做的运动。
想象一下,你把一个小球用力向上抛出去,小球离开你的手后,就不再受到其他外力(忽略空气阻力),只受到竖直向下的重力,然后它就做竖直上抛运动。
这种运动在我们的日常生活中并不少见。
比如,向上跳起的篮球,被竖直向上扔出的石头等等。
二、竖直上抛运动的特点1、加速度恒定竖直上抛运动中,物体只受到重力的作用,重力加速度大小为 g,方向始终竖直向下,加速度恒定不变。
2、速度变化规律物体向上运动时,速度逐渐减小,因为加速度方向与速度方向相反;当物体到达最高点时,速度为零;然后物体开始向下运动,速度逐渐增大,加速度方向与速度方向相同。
3、运动的对称性竖直上抛运动具有对称性。
从抛出点上升到最高点的时间和从最高点下降到抛出点的时间相等;上升过程和下降过程经过同一高度时的速度大小相等、方向相反。
三、竖直上抛运动的公式1、速度公式(1)上升过程:v = v₀ gt其中,v₀是初速度,v 是 t 时刻的速度,g 是重力加速度,t 是运动时间。
(2)下降过程:v = gt因为下降过程初速度为 0。
2、位移公式(1)上升过程:h = v₀t ½gt²(2)下降过程:h = ½gt²3、上升的最大高度H = v₀²/(2g)4、总时间T = 2v₀/ g四、竖直上抛运动的解题思路1、确定研究对象和运动过程首先要明确我们研究的是哪个物体的竖直上抛运动,以及它从哪里开始运动,到哪里结束。
2、选取正方向通常选取竖直向上为正方向,这样方便我们对速度、位移等物理量进行正负的判断。
3、分析受力确定物体只受到重力作用,重力加速度大小为 g,方向竖直向下。
4、选择合适的公式根据已知条件和所求问题,选择上述相应的公式进行计算。
5、注意对称性的应用利用运动的对称性,可以简化计算过程,快速得到答案。
竖直上抛运动竖直上抛运动 1竖直上抛运动 2分段法①上升过程:匀减速直线运动(加速度为重力加速度g,方向竖直向下),取初速度方向为正方向,,当物体上升到最高点时。
②下落过程:自由落体运动(加速度为重力加速度g,方向竖直向下)。
整体法:上升、下降过程中加速度均为重力加速度g,方向竖直向下,与初速度方向相反。
垂直投掷运动的全过程可视为匀速直线运动。
竖直上抛运动 3(以抛出点为原点,取竖直向上为正方向)竖直上抛运动 41、推论中的对称性上升的最大高度,上升到最大高度所需的时间,下降到投掷点所需的时间。
下降过程是上升过程的逆过程,所以当一个粒子经过同一高度位置时,上升速度与下降速度相等,方向相反;物体经过同一高度的过程中,上升时间等于下降时间。
2、图象和图象中的对称性,如下图所示:例1. 杂技演员用一只手把四只小球依次向上抛出,为了使节目能持续表演下去,该演员必须让回到手中的小球每隔一段相等的时间,再向上抛出,假如抛出的每个小球上升的最大高度都是,则小球在手中停留的最长时间是多少?(不考虑空气阻力,g取,演员抛球同时即刻接球)解析:。
球在空中运动的总时间。
因为手里一直有一个球,实际上空中只有三个球,而且因为抛球的时间间隔是一样的,所以一个球在手里停留的最长时间是。
例2. 一质点沿竖直直线做变速运动,它离开原点O,其中距离x随时间t变化关系为,且,它的速度v随时间t变化关系为,求:(1)质点距原点的最大距离是多少;(2)质点回到出发点的时间是多少;(3)质点返回起点的速度是多少。
解析1.从问题中的关系分析可知,沿方向,抛掷点在原点上方,初速度和加速度,即质点可视为垂直抛掷运动。
(1)当时,质点离出发点距离最大质点离原点最大距离(2)质点运动到离出发点距离最大时,所需时间根据竖直上抛运动 4,上升时间与下落时间相等,回到出发点的时间。
(3)回到出发点的速度大小与初速度大小相等、方向相反方法2:由距离x随时间t变化关系式和得当时,即时,质点离出发点距离最大最大距离当时,质点回到出发点,所需时间回到出发点的速度▐标签:知识点解析。
第十二讲 竖直上抛运动姓名 班号【知识要点】1.竖直上抛运动:物体以一定的初速度竖直向上抛出的运动叫做竖直上抛运动. 2.竖直上抛运动的性质:初速度竖直向上,加速度为g 的匀变速直线运动. 3.竖直上抛运动的特点①物体从某点上升到最高点的时间与从最高点落回到该点的时间相等;②物体从某点上升时的速度与从最高点返回到该点时的速度大小相等,方向相反. 4.竖直上抛运动处理方法:(1)分段法:(充分利用上升和下降两阶段的对称性)上升阶段:看成末速度为零,加速度为g 的匀减速直线运动(或逆向转换变为自由落体运动), 下降阶段:看成自由落体运动.①上升时间t1= ②上升最大高度H=③下落时间t2= ④落地速度vt= ⑤全程时间T= (2)整体法:可以把竖直上抛运动看作是一个统一的匀变速直线运动此时要注意各运动物理量的方向,一般地初速度的方向,即向上为正方向时,下落时速度取负值;加速度的方向取负值;末位置在抛出点上方时位移取正,末位置在抛出点下方时位移取负值.公式:①vt= ②s= ③推论: 说明: vt>0表示物体在向上过程中,vt<0表示物体在向上过程中; 位移s >0表示物体在抛出点上方,s <0表示 5.竖直上抛运动的图象:【典型例题】例1一物体以足够大的初速度做竖直上抛运动,在上升过程中最后1s 初的瞬时速度的大小和最后1s 内的位移大小分别为( )A .10m/s ,10mB .10m/s ,5mC .5m/s ,5mD .无法计算v t①初速为v 0取向上为正方向(常用) vt②初速为v 0取向下为正方向例2 竖直上抛一物体,初速度为30m/s,求:①上升的最大高度,上升段时间;②物体在1秒末、2秒末、3秒末、4秒末、5秒末、6秒末的高度及速度.(g=10m/s2)例3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?落地的速度多大?空气阻力不计,取g=10m/s2.例4 一小球从塔顶竖直上抛,它经过抛出点之上0.4m时的速度为3m/s,则它经过抛出点之下0.4m时的速度为多少?取g=10m/s2例5 某人在高层楼房的阳台外侧上以20m/s的速度竖直向上抛出一个石块,石块运动到离抛出点15m处所经历的时间可以是多少?(空气阻力不计,g取10m/s2)例6 如图所示,A、B两棒长均为L=1m,A的下端和B的上端相距s=20m.若A、B 同时运动,A做自由落体、B做竖直上抛,初速度v0=40m/s,求:(1)A、B两棒何时相遇;(2)从相遇开始到分离所需的时间.例7 A、B两球,A从距地面高度为h处自由下落,同时将B球从地面以初速v0竖直上抛,两球沿同一竖直线运动.试求以下两种情况下,B球初速度v0的取值范围:①B球在上升过程中与A球相遇;②B球在下落过程中与A球相遇.【经典练习】1.一个弹性小球从空中自由落下,3.5秒落到地面,从地面弹起能上升到原来的高度.则从小球弹起时刻算起的第1秒内、第2秒内、第3秒内上升的位移之比是()A.3:2:1 B.5:3:1 C.7:5:3 D.11:7:32.一个从地面竖直上抛的物体,它两次经过一个较低点A的时间间隔为tA ,两次经过一个较高点B的时间间隔为tB ,A、B之间的距离为:()A.)tg(t212B2A-B.)tg(t412B2A-C.)tg(t812B2A-D.以上答案均不正确3.做竖直上抛运动的物体,从抛出时开始计时,到达最大高度一半处所用时间为t1 ,速度到达上抛初速度的一半时所用时间为t2 ,则t1和t2关系为()A.t1>t2 B.t1=t2 C.t1<t2 D.以上三种情况都有可能4.从地面竖直上抛物体A,与此同时B在高处自由下落,空气阻力不计,它们在空中相遇时,速度大小都为v,则()A.A上抛的初速为2v B.A上升的高度与B下落的高度相同C.A、B落地所需时间相同D.A、B落地时速度相同5.自地面将一物体竖直上抛,初速度大小为30m/s,当它的位移为时15m,经历的时间和运动速度分别为(g取10m/s2,选取向上为正方向)()A.1s,10m/s B.2 s,15 m/s C.3 s,-10 m/s D.4 s,-15 m/s6.让甲物体从楼顶自由落下,同时在楼底将乙物体以初速度v0竖直上抛,在空中两物体不相碰撞,结果甲、乙两物体同时落地,那么楼高为()A.H=v02/(2g) B.H=v02/g C.H=4v02/g D.H=2v02/g7.从地面竖直上抛一物体,空气阻力不计,通过楼上1.5米高的窗口历时为0.1秒.物体回落时,从窗口底到地面的时间为0.2秒,求物体能到达的最大高度.8.从某一高度竖直向上抛出一物体,在5s内物体通过的路程为65m,其初速度可能为多少?9.在一个由静止开始以恒定加速度a=2m/s2竖直上升的升降机中,某人在升降机开始加速上升的同时,向着升降机顶板以初速度v0=12m/s竖直上抛一个小球,若升降机顶板离抛出处的竖直高度是H=2m,则从抛出到小球触及顶板需要多少时间?第十二讲竖直上抛运动(作业)姓名1.从地面竖直上抛一物体A,同时在离地面某一高度处有另一物体B自由落下,两物体在空中同时到达同一高度时速率都为υ,则下列说法中正确的是()A.物体A向上抛出的初速度和物体B落地时速度的大小相等B.物体A、B在空中运动的时间相等C.物体A能上升的最大高度和B开始下落的高度相同D.相遇时,A上升的距离和B下落的距离之比为3:12.某人在高层楼房的阳台外侧以20m/s的速度竖直向上抛出一个石块,石块运动到离抛出点15m处所经历的时间可以是(不计空气阻力,g取10m/s2)()A.1sB.2s C.3s D.s)7 2(+3.一个从地面上竖直上抛的物体,它两次经过一个较低点A的时间间隔是5s,两次经过一个较高点B的时间间隔是3s,则AB之间的距离是(g=10m/s2)( ) A.80m B.40m C.20mD.初速末知,无法确定4.一杂技演员,用一只手抛球.他每隔0.40s抛出一球,接到球便立即把球抛出,已知除抛、接球的时刻外,空中总有四个球,将球的运动看作是竖直方向的运动,球到达的最大高度是(高度从抛球点算起,取210/g m s =)A.1.6m B.2.4m C.3.2m D.4.0m5.从同一地点以30m/s的速度竖直向上抛出两个物体,相隔时间为2s,不计阻力,第二个物体抛出后经过s时间跟第一个物体在空中相遇,相遇处离抛出点的高度为m.6.一跳水运动员从离水面10m高的平台上向上跃起,举双臂直体离开台面,此时其重心位于从手到脚全长的中点,跃起后重心升高0.45m达到最高点,落水时身全竖直,手先入水(在此过程中运动员水平方向的运动忽略不计).从跳起到手触水面,他可用于完成空中动作的时间是_____s,(计算时,可以把运动员看做全部质量集中在重心的一个质点,g=10m/s2)。
高考物理必备知识点总结:竖直上抛运动一、抛体运动的特点(1)具有一定的初速度;(2)运动过程中只受重力作用。
二、竖直上抛运动的定义物体以某一初速度沿竖直方向抛出(不考虑空气阻力),物体只在重力作用下所做的运动,叫做竖直上抛运动。
三、竖直上抛运动的公式(以Vo方向为正方向):(1)速度公式: V=Vo-gt(2) 位移公式:h(s)=Vot-1/2gt^2(3) 上升的最大高度:H=Vo^2/2g(4) 速度位移关系式:Vt^2-V0^2= - 2 g h(5) 竖直上抛物体达到最大高度所需时间:T=Vo/g可由速度公式和条件v=0得到(6) 如果H>0,h>0,则H+h>0注:等高点 V等大方向相反由此公式可推出上抛的位移和末速度,方便计算。
竖直上抛运动可以和自由落体运动相比较来学习。
一般,g取9.8在特指情况下取10四、竖直上抛运动的规律竖直上抛运动是物体具有竖直向上的初速度,加速度始终为重力加速度g的匀变速运动,可分为上抛时的匀减速运动和下落时的自由落体运动的两过程。
它是初速度为Vo(Vo不等于0)的匀减速直线运动与自由落体运动的合运动,运动过程中上升和下落两过程所用的时间相等,只受重力作用且受力方向与初速度方向相同。
五、竖直上抛运动的对称性竖直上抛运动的上升阶段和下降各阶段具有严格的对称性。
(1)速度对称:物体在上升过程和下降过程中经过同一位置时速度大小相等,方向相反。
(2)时间对称:物体在上升过程和下降过程中经过同一段高度所用的时间相等。
(3)能量对称:物体在上升过程和下降过程中经过同一段高度重力势能变化量的大小相等,均为mgh。
第11讲 竖直上抛运动篮球竖直向上抛出后,观察篮球的运动特点。
提示:向上运动时速度越来越小,向下运动时,速度越来越来大。
1.竖直上抛运动将一个物体以某一初速度v 0竖直向上抛出,抛出的物体只在重力作用下运动,这种运动就是竖直上抛运动. 2.竖直上抛运动的实质初速度v 0≠0、加速度a =-g 的匀变速直线运动(通常规定初速度v 0的方向为正方向,g 为重力加速度的大小). 3.竖直上抛运动的规律速度公式:v =v 0-gt 上升时间, t 上=v 0g .位移公式:h =v 0t -12gt 2―――――→落回原处时间h =0t 总=2v 0g . 速度与位移关系式:v 2-v 02=-2gh ―――――→上升最大高度v =0H =v 022g.例题1.在某塔顶上将一物体竖直向上抛出,抛出点为A ,物体上升的最大高度为20 m ,不计空气阻力,设塔足够高,则:(g 取10 m/s 2) (1)物体抛出的初速度大小为多少?(2)物体位移大小为10 m 时,物体通过的路程可能为多少?(3)若塔高H =60 m ,求物体从抛出到落到地面的时间和落地速度大小. 【答案】(1)20 m/s (2)10 m 30 m 50 m (3)6 s 40 m/s【解析】(1)设初速度为v 0,竖直向上为正,有-2gh =0-v 02,故v 0=20 m/s.(2)位移大小为10 m ,有三种可能:向上运动时x =10 m ,返回时在出发点上方10 m ,返回时在出发点下方10 m ,对应的路程分别为s 1=10 m ,s 2=(20+10) m =30 m ,s 3=(40+10) m =50 m.(3)落到地面时的位移x =-60 m ,设从抛出到落到地面用时为t ,有x =v 0t -12gt 2,解得t =6 s(t =-2 s 舍去)落地速度v =v 0-gt =(20-10×6) m/s =-40 m/s ,则落地速度大小为40 m/s.对点训练1. 如图所示,将一小球以10 m/s 的初速度在某高台边缘竖直上抛,不计空气阻力,取抛出点为坐标原点,向上为坐标轴正方向,g 取10 m/s 2,则3 s 内小球运动的( )A .路程为25 mB .位移为15 mC .速度改变量为30 m/sD .平均速度为5 m/s 【答案】A【解析】由x =v 0t -12gt 2得位移x =-15 m ,B 错误;平均速度v =xt =-5 m/s ,D 错误;小球竖直上抛,由v =v 0-gt 得速度的改变量Δv =-gt =-30 m/s ,C 错误;上升阶段通过路程x 1=v 022g =5 m ,下降阶段通过的路程x 2=12gt 22,t 2=t -v 0g =2 s ,解得x 2=20 m ,所以3 s 内小球运动的路程为x 1+x 2=25 m ,A 正确.例题2. 气球下挂一重物,以v 0=10 m/s 的速度匀速上升,当到达离地面高175 m 处时,悬挂重物的绳子突然断裂,那么重物再经多长时间落到地面?落地前瞬间的速度多大?(空气阻力不计,g 取10 m/s 2) 【答案】7 s 60 m/s 【解析】解法一 分段法绳子断裂后,重物先匀减速上升,速度减为零后,再匀加速下落. 重物上升阶段,时间t 1=v 0g =1 s ,由v 02=2gh 1知,h 1=v 022g=5 m重物下落阶段,下落距离H =h 1+175 m =180 m 设下落时间为t 2,则H =12gt 22,故t 2=2Hg=6 s 重物落地总时间t =t 1+t 2=7 s ,落地前瞬间的速度v =gt 2=60 m/s. 解法二 全程法 取初速度方向为正方向重物全程位移h =v 0t -12gt 2=-175 m可解得t =7 s(t =-5 s 舍去)由v =v 0-gt ,得v =-60 m/s ,负号表示速度方向竖直向下.对点训练2. 一个从地面开始做竖直上抛运动的物体,它两次经过一个较低点A 的时间间隔是T A ,两次经过一个较高点B 的时间间隔是T B ,则A 、B 两点之间的距离为(重力加速度为g )( ) A.18g (T A 2-T B 2) B.14g (T A 2-T B 2) C.12g (T A 2-T B 2) D.12g (T A -T B ) 【答案】A【解析】物体做竖直上抛运动经过同一点,上升时间与下落时间相等,则从竖直上抛运动的最高点到点A 的时间t A =T A 2,从竖直上抛运动的最高点到点B 的时间t B =T B2,则A 、B 两点的距离x =12gt A 2-12gt B 2=18g (T A 2-T B 2).竖直上抛运动的特点 (1)对称性①时间对称性:对同一段距离,上升过程和下降过程时间相等,t AB =t BA ,t OC =t CO . ②速度对称性:上升过程和下降过程通过同一点时速度大小相等,方向相反,v B =-v B ′,v A =-v A ′.(如图1)图1(2)多解性通过某一点可能对应两个时刻,即物体可能处于上升阶段,也可能处于下降阶段. 5.竖直上抛运动的处理方法分段法上升阶段是初速度为v 0、a =-g 的匀减速直线运动;下落阶段是自由落体运动全过程分析法全过程看作初速度为v 0、a =-g 的匀变速直线运动(1)v >0时,上升阶段;v <0,下落阶段(2)x >0时,物体在抛出点的上方;x <0时,物体在抛出点的下方例题3. (多选)在某一高度以v 0=20 m/s 的初速度竖直上抛一个小球(不计空气阻力),当小球的速度大小为10 m/s 时,以下判断正确的是(g 取10 m/s 2) ( ) A .小球在这段时间内的平均速度大小可能为15 m/s,方向向上 B .小球在这段时间内的平均速度大小可能为5 m/s,方向向下 C .小球在这段时间内的平均速度大小可能为5 m/s,方向向上 D .小球的位移大小一定是15 m 【答案】ACD【解析】 小球被竖直向上抛出,做的是匀变速直线运动,平均速度可以用匀变速直线运动的平均速度公式v ̅=v 0+v 2求出。
物体的竖直上抛运动物体的竖直上抛运动是指一个物体被投掷向上,并受到重力的作用自由落体下落的过程。
在这个过程中,物体一开始受到的初速度是向上的,然后逐渐减小,直至为零,并最终下落到原来的位置。
1. 物体的竖直上抛运动简介物体的竖直上抛运动可以用数学模型来描述。
假设一个物体被从地面以一个初速度v0竖直向上抛出,那么在任意时刻t,物体的位移y 和速度v可以通过以下公式计算得出:y = v0t - (1/2)gt^2v = v0 - gt其中,y表示物体的位移,v表示物体的速度,t表示时间,g表示重力加速度,近似为9.8米/秒²。
这个模型假设了空气阻力可以忽略不计。
2. 竖直上抛运动的特点竖直上抛运动具有以下几个特点:2.1. 运动的时间在竖直上抛运动中,物体的运动时间只取决于物体的初速度和重力加速度,与物体的质量无关。
时间t可以通过以下公式计算得出:t = (2v0) / g2.2. 最大高度在竖直上抛运动中,物体达到的最大高度可以通过以下公式计算得出:hmax = (v0^2) / (2g)物体达到最大高度后,将开始自由落体下落。
2.3. 运动的总时间竖直上抛运动的总时间可以通过以下公式计算得出:T = (2v0) / g这个总时间是物体从抛出到回到原点的时间。
3. 示例分析假设一个物体被以20米/秒的速度竖直向上抛出,求物体的运动时间、最大高度和运动的总时间。
3.1. 运动时间根据公式t = (2v0) / g,代入v0 = 20米/秒和g = 9.8米/秒²,可以计算出物体的运动时间:t = (2 * 20) / 9.8 ≈ 4.08秒3.2. 最大高度根据公式hmax = (v0^2) / (2g),代入v0 = 20米/秒和g = 9.8米/秒²,可以计算出物体的最大高度:hmax = (20^2) / (2 * 9.8) ≈ 20.41米3.3. 运动的总时间根据公式T = (2v0) / g,代入v0 = 20米/秒和g = 9.8米/秒²,可以计算出物体的运动的总时间:T = (2 * 20) / 9.8 ≈ 4.08秒综上所述,当一个物体以20米/秒的初速度竖直向上抛出时,它的运动时间约为4.08秒,最大高度约为20.41米,运动的总时间为4.08秒。
竖直上抛知识点总结一、竖直上抛的基本概念1. 竖直上抛的定义竖直上抛是指一个物体在逆向重力的作用下,被抛出后具有一定的初速度,然后在重力的作用下做垂直方向上的运动。
在这个过程中,物体产生抛物线轨迹,并在运动过程中受到重力的影响。
2. 竖直上抛的特点竖直上抛的特点是运动物体只受垂直向下的重力作用,不受其他力的影响。
同时,物体在上升和下降过程中速度和加速度的方向是相反的,上升时速度减小,下降时速度增大。
3. 竖直上抛的轨迹竖直上抛的轨迹是一个抛物线,在运动过程中,物体沿着抛物线轨迹上升到最高点然后再下降,最终落地。
轨迹的形状取决于初速度和重力加速度的大小。
二、竖直上抛的运动规律1. 上升阶段在竖直上抛运动的上升阶段,物体受到向下的重力作用,速度逐渐减小。
加速度是一个常数,与重力加速度大小相等,方向相反。
上升的最大高度取决于初速度的大小和重力加速度的大小。
2. 最高点竖直上抛运动达到最高点时,速度变为零,加速度仍然是重力作用下的加速度,物体的动能全部转化为势能。
达到最高点后,物体开始下降。
3. 下降阶段在竖直上抛运动的下降阶段,物体受到向下的重力作用,速度逐渐增大。
加速度依然是重力加速度的大小,方向相同。
下降的时间和高度取决于初速度的大小和重力加速度的大小。
4. 落地当物体下降到地面时,速度达到最大值,而且方向和初速度的方向相反。
此时物体的动能最大,势能为零。
物体落地的时间和速度取决于初速度的大小和重力加速度的大小。
三、竖直上抛的相关公式和计算1. 位移公式位移公式描述了物体在竖直上抛运动中的位移和时间的关系,其表达式为:s = v0t + (1/2)gt^2其中s表示位移,v0表示初速度,t表示时间,g表示重力加速度。
2. 速度公式速度公式描述了物体在竖直上抛运动中的速度和时间的关系,其表达式为:v = v0 - gt其中v表示速度,v0表示初速度,t表示时间,g表示重力加速度。
3. 动能公式动能公式描述了物体在竖直上抛运动中的动能和速度的关系,其表达式为:E_k = (1/2)mv^2其中E_k表示动能,m表示物体的质量,v表示速度。
竖直上抛运动1. 简介竖直上抛运动是物体在竖直方向上向上抛出后,受到重力作用而发生的一种运动。
在这种运动中,物体首先具有一个初速度向上抛出,然后在上升过程中逐渐减速,直至达到最高点,然后开始下降并加速,最终落回原点。
在本文档中,我们将详细介绍竖直上抛运动的相关概念、公式以及一些应用案例。
2. 运动规律竖直上抛运动的运动规律可以通过以下几个方面来描述:2.1 上升阶段在物体上升阶段,物体的速度逐渐减小,直至最终为零。
加速度的大小等于重力加速度,方向向下。
2.2 最高点当物体达到最高点时,其速度为零,加速度为重力加速度的反方向。
在这一点,物体的动能被完全转化为势能。
2.3 下降阶段在物体下降阶段,物体的速度逐渐增加,加速度的大小等于重力加速度,方向向下。
2.4 落地最终,物体会回到起点,速度的大小等于初始抛出的速度,方向与初速度方向相反。
3. 运动公式竖直上抛运动的运动规律可以通过以下公式来计算:3.1 位移公式物体在竖直上抛运动中的位移可以通过以下公式计算:s = v0 * t + (1/2) * g * t^2其中,s表示位移,v0表示初速度,g表示重力加速度,t表示时间。
3.2 速度公式物体在竖直上抛运动中的速度可以通过以下公式计算:v = v0 + g * t其中,v表示速度,v0表示初速度,g表示重力加速度,t表示时间。
3.3 时间公式物体在竖直上抛运动中的时间可以通过以下公式计算:t = 2 * v0 / g其中,t表示时间,v0表示初速度,g表示重力加速度。
4. 应用案例竖直上抛运动在现实生活中有许多应用案例。
以下是一些常见的应用场景:4.1 摄影摄影中经常会使用竖直上抛运动来拍摄动感的照片。
例如,拍摄一个物体从水面上升到空中的过程,利用竖直上抛运动的特点可以捕捉到物体在不同位置的瞬间图像。
4.2 设计过山车过山车的设计中会利用竖直上抛运动的原理,通过控制速度和角度来创造出不同的刺激感受。
竖直上抛运动。
1、定义:物体只在重力作用下,初速度竖直向上的抛体运动叫竖直上抛运动。
竖直上抛运动是沿竖直方向的匀减速直线运动。
它的加速度加速度为g (= 9.8m/s 2)。
2、竖直上抛运动的规律。
选定竖直向上的初速度方向为正方向,那么,加速度g 的方向应为负。
v v gt t =-0h v t gt =-0212v v gh t 2022=- h v v t t =+120() 竖直上抛运动的几个特点:(1)物体上升到最大高度时的特点是v t = 0,物体上升的最大高度H 满足:H v g=022 (2)上升到最大高度所需要的时间满足: t v g=0。
(3)物体返回抛出点时的特点是h = 0。
该物体返回抛出点所用的时间可得:T v g=20 (4)将这个结论代入,可得物体返回抛出点时的速度:v v t =-0(5)竖直上抛的物体在通过同一位置时不管是上升还是下降物体的速率是相等的,方向相反。
(6)竖直上抛运动由减速上升段和加速下降段组成,但由于竖直上抛运动的全过程中加速度的大小和方向均保持不变,所以竖直上抛运动的全过程可以看作是匀减速直线运动。
【例1】1、关于竖直上抛运动,下列说法正确的是( )A .上升过程是减速过程,加速度越来越小;下降过程是加速运动,加速度越来越大B .上升时加速度小于下降时加速度C .在最高点速度为零,加速度也为零D .无论在上升过程、下落过程、最高点,物体的加速度都为g2、试在右图中定性..画出“竖直上抛运动”的v-t 图象 (规定竖直向上为正方向)。
【例2】竖直上抛的物体,初速度为20m/s (空气阻力不计,g 取10m/s 2)。
求:(1)其能上升的最大高度是多少?所用时间是多少?(2)请试着把整个运动过程分上升和下降两阶段来处理,求抛出后:①1s 、3s 末的速度分别有大小?方向如何?②1s 内、3s 内的位移分别有大小?方向如何?针对训练一、单项选择题(5小题,每小题1分,共5分)1 、关于竖直上抛运动,下列说法中正确的是:A.将物体以一定初速度竖直向上抛出,不计空气阻力,则物体运动为竖直上抛运动; B.做竖直上抛运动的物体,其加速度与物体重力有关,重力越大的物体,加速度越小; C.竖直上抛运动只包括上升阶段;D.其速度和加速度的方向都可改变.0 t v2 、将一物体以某一初速度竖直上抛,如图所示的四幅图中,哪一幅能正确表示物体在整个运动过程中的速率v 与时间t 的关系(不计空气阻力)?3 、一个从地面竖直上抛的物体,若它两次经过一个较低点A 的时间间隔为t A ,两次经过一个较高点B 的时间间隔为t B ,则A 、B 间高度为:A 、)(222B A t t g - B 、)(422B A t t g -C 、)(822B A t t g -D 、)(1022B A t t g - 4 、竖直向上抛出一个物体,设向上为正,则物体运动的速率──时间图象是哪一个。
《竖直上抛运动》讲义一、什么是竖直上抛运动竖直上抛运动,简单来说,就是将一个物体以一定的初速度竖直向上抛出,在忽略空气阻力的情况下,物体只受到重力作用的运动。
我们在生活中经常能看到类似竖直上抛运动的现象。
比如,向上抛起一个篮球,或者将一个石子竖直扔向天空。
二、竖直上抛运动的特点1、受力特点物体在竖直上抛运动过程中,始终只受到重力的作用。
重力的方向竖直向下,大小为mg(m 是物体的质量,g 是重力加速度,约为98m/s²)。
2、运动特点(1)具有对称性竖直上抛运动上升阶段和下降阶段的运动轨迹是对称的。
这意味着上升和下降过程经过同一高度时的速度大小相等、方向相反,上升和下降所用的时间也相等。
(2)速度变化特点物体在上升过程中,速度逐渐减小;在下降过程中,速度逐渐增大。
速度的变化量始终等于重力加速度乘以时间。
三、竖直上抛运动的基本公式1、速度公式v = v₀ gt其中,v 是 t 时刻的速度,v₀是初速度,g 是重力加速度,t 是运动时间。
2、位移公式h = v₀t 1/2gt²这里的 h 是物体在 t 时间内的位移。
四、竖直上抛运动的分析方法1、分段分析法我们可以将竖直上抛运动分为上升阶段和下降阶段来分别进行分析。
上升阶段:物体做匀减速直线运动,加速度为 g,初速度为 v₀,末速度为 0。
下降阶段:物体做自由落体运动,初速度为 0,加速度为 g。
2、整体分析法把竖直上抛运动看作是一个加速度为 g 的匀变速直线运动。
在这种分析方法中,我们需要注意速度和位移的正负号,以区分物体是在上升还是下降阶段。
五、竖直上抛运动的实例分析假设一个物体以 20m/s 的初速度竖直向上抛出,重力加速度 g 取10m/s²。
1、求物体上升到最高点所用的时间根据速度公式,当物体到达最高点时,速度为 0。
所以 0 = 20 10t,解得 t = 2s。
2、求物体上升的最大高度将 t = 2s 代入位移公式,可得 h = 20×2 1/2×10×2²= 20m。
A组自由落体运动
1.伽利略对自由落体运动的研究,开创了研究自然规律的科学方法,这就是()
A.对自然现象进行总结归纳的方法
B.用科学实验进行探究的方法
C.对自然现象进行总结归纳,并用实验进行验证的方法
D.抽象思维、数学推导和科学实验相结合的方法
2.一个小石块从空中a点自由落下,先后经过b点和c点,不计空气阻力.已知它经过b 点时的速度为v,经过c点时的速度为3v.则ab段与ac段位移之比为() A.1∶3 B.1∶5 C.1∶8 D.1∶9
3.甲物体的质量是乙物体质量的5倍,甲从H高处自由下落,同时乙从2H高处自由下落,下列说法中正确的是(高度H远大于10 m) () A.两物体下落过程中,同一时刻甲的速率比乙的大
B.下落1 s末,它们的速度不相等
C.各自下落1 m,它们的速度不相等
D.下落过程中甲的加速度比乙的大
4.一矿井深125 m,在井口每隔一定时间自由落下一个小球.当第11个小球刚从井口开始下落时,第1个小球恰好到达井底.则相邻两小球开始下落的时间间隔为______ s,这时第3个小球和第5个小球相距______ m(g取10 m/s2).
5.如图4所示,一根长为L=10 m的直杆由A点静止释放,求它通过
距A点为h=30 m,高为Δh=1.5 m的窗户BC所用的时间Δt.(g取10 m/s2)
B组竖直上抛运动
6.蹦床运动要求运动员在一张绷紧的弹性网上蹦起、腾空并做空中运动.为了测量运动员跃起的高度,训练时可在弹性网上安装压力传感器,利用传感器记录弹性网所受的压力,并在计算机上作出压力—时间图象,假如作出的图象如图5所示.设运动员在空中运动时可视为质点,则运动员跃起的最大高度是(g取10 m/s2)
()
图5
A.1.8 m B.3.6 m C.5.0 m D.7.2 m
7.在某一高度以v0=20 m/s的初速度竖直上抛一个小球(不计空气阻力),当小球速度大小为10 m/s时,以下判断错误的是(g取10 m/s2) () A.小球在这段时间内的平均速度大小可能为15 m/s,方向向上
B.小球在这段时间内的平均速度大小可能为5 m/s,方向向下
C.小球在这段时间内的平均速度大小可能为5 m/s,方向向上
D.小球的位移大小一定是15 m
8.研究人员为检验某一产品的抗撞击能力,乘坐热气球并携带该产品竖直升空,当热气球以10 m/s的速度匀速上升到某一高度时,研究人员从热气球上将产品自由释放,测得经
11 s产品撞击到地面.不计产品所受的空气阻力,求产品的释放位置距地面的高度.(g
取10 m/s2)
§专题2:竖直上抛运动
1、竖直上抛的物体,初速度为40m/s,经过3s产生的位移为多少?路程为多少?经过5s 产生的位移为多少?(空气阻力不计,g取10m/s2)
2、以初速度40m/s竖直上抛一物体,经过多长时间它恰好位于抛出点上方60m处(不计空气阻力,g取10m/s2)?
3、在12m高的塔上,以一定初速度竖直向上抛出一物体,经过2s到达地面,则物体抛出的初速度多大?物体上升的最大高度为多少?(g取10m/s2)
4、从某一高度竖直向上抛出一物体,在5s内物体通过的路程为65m(不计空气阻力)其初速度可能为多少?(g取10m/s2)
5、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?落地的速度多大?空气阻力不计,
(g取g=10m/s2).
6.物体做竖直上抛运动后又落回地面,则()
A.上升过程中,加速度方向向上,速度方向向上,相对于抛出点的位移方向向上.B.下落过程中,加速度方向向下,速度方向向下,相对于抛出点的位移方向向下.C.在最高点,加速度大小为零,速度大小为零.
D.到达最高点后,加速度方向不变,速度方向改变.
7.物体竖直上抛后又落向地面,设向上为速度的正方向,则它在整个过程中速率v跟
时间t的关系是图15-1中的哪一个()
8.竖直上抛物体经8s落地,其v-t图象如图15-2所示,抛出后经________s达到
最大高度,最高点离地面高度是________m,抛出点的高度是________m.(g取10m/s2)
9.从地面竖直上抛一物体A,同时在离地面某一高度处有另一物体B自由落下,两物
体在空中同时到达同一高度时速率都是v,则()
A.物体A上抛的初速度和物体B的末速度都是2v
B.A与B在空中运动时间相等
C.A能上升的高度和B开始下落时的高度相同
D.两物体在空中同时到达同一高度处一定是B物体开始下落时高度的中点
10.一物体作竖直上抛运动,不计阻力,从抛出时刻算起,上升过程中,设上升到最大
高度一半所用时间为t1,速度减为初速度一半所用的时间为t2,则()
A.t1>t2 B.t1<t2 C.t1=t2 D.无法比较
11.一个做竖直上抛运动的物体,在6.4s和8.2s先后两次经同一高度,则该位置高度
h=________m,抛出时的初速度v0=________m/s(g取10m/s2)
12、一小球从塔顶竖直上抛,它经过抛出点之上0.4m时的速度为3m/s,则它经过抛出点之下0.4m时的速度为不计空气阻力,(取g=10m/s2).
A组:1.D.2.D.3.BC.4.0.5s,35m.5.0.51s
B组:6.C.7.B.8.495m
§专题3:竖直上抛运动
1、75m 75m 75m
2、2s 6s
3、4m/s 12.8m
4、20m/s 30m/s
5、7s 60m/s 6.D 7.A 8、3 125 80
9.AC10.B 11.262.4m,73 m/s 12、5m/s。