第2节 抛体运动

竖直方向上的抛体运动
本节课是学生在学习了运动的合成与分解后，安排的一节新课。

用运动合成的观点（模型）分析复杂的运动，是把复杂的运动分解为简单的运动，认为复杂的运动是简单运动的合成，这既是认识的深化，也是研究问题的方法，是认识论与方法论的统一。

在直线运动中，匀速运动与初速度为零的匀加速直线运动，是两种最简单的运动形态.其他的复杂运动都可以看作是这两种简单运动的合运动.从运动和力的关系看，做匀速直线运动的物体所受力的合力为零，做匀加速直线运动的物体所受外力的合力为恒力.
竖直方向上的抛体，有竖直向上或竖直向下的初速度v0.在不计空气阻力的影响时，物体抛出后受恒定的重力作用，有竖直向下的恒定加速度g. 因此，竖直上抛运动把它看作是竖直向上、速度为v0的匀速直线运动与竖直向下的自由落体运动的合运动. 就整体而言，竖直方向上抛体的运动是一种匀变速运动，因此我们统一用匀变速运动的公式分析、研究竖直方向上的抛体问题.
师：竖直上抛运动——物体以一定初速度沿着竖直方向向上抛出，仅在重力作用下物体所做的运动叫做竖直上抛运动.
竖直上抛物体的运动可以看成是速度为v0的匀速直线运动和自由落体运动的合运动.由于重力加速度g 的方向与v0的方向相反，它是一种初速度不为零的匀减速直线运动.由公式可直接得到描述竖直上抛物体运动规律的速度公式和位移公式(a ＝-g) 【学生上台推导竖直上抛运动规律】 v ＝v0-gt
2
22v v gs t -=-
师：根据我们刚才所学的竖直上抛运动的分解，它的合速度和合位移如何分解？ 生：v ＝v0-gt V=v 1+(−v 2)
【学生总结得出合位移与分位移的关系】 师：能不能根据刚才推导的规律画出V-t 图像？ 【学生上台画出V-t 图像】
2021gt t v s -
=。

第2节抛体运动学案基础知识：一、平抛运动1．定义将物体以一定的初速度沿水平方向抛出，物体只在重力作用下所做的运动。

2．性质加速度为g的匀变速曲线运动，运动轨迹是抛物线。

3．条件：v0≠0，沿水平方向；只受重力作用。

二、平抛运动的基本规律1．研究方法平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。

2．基本规律(1)位移关系(2)速度关系三、斜抛运动1．定义：将物体以初速度v0斜向上方或斜向下方抛出，物体只在重力作用下的运动。

2．性质：斜抛运动是加速度为g的匀变速曲线运动，运动轨迹是抛物线。

3．研究方法：运动的合成与分解(1)水平方向：匀速直线运动；(2)竖直方向：匀变速直线运动。

4．基本规律(以斜上抛运动为例，如图所示)(1)水平方向：v0x＝v0cos θ，F合x＝0；(2)竖直方向：v0y＝v0sin θ，F合y＝mg。

考点一平抛运动的规律及应用[典例1]在地面上方某点将一小球以一定的初速度沿水平方向抛出，不计空气阻力，则小球在随后的运动中()A．速度和加速度的方向都在不断改变B．速度与加速度方向之间的夹角一直减小C．在相等的时间间隔内，速率的改变量相等D．在相等的时间间隔内，动能的改变量相等[典例2](多选)如图所示，从某高度处水平抛出一小球，经过时间t到达地面时，速度方向与水平方向的夹角为θ，不计空气阻力，重力加速度为g。

下列说法正确的是()A．小球水平抛出时的初速度大小为gt tan θB．小球在t时间内的位移方向与水平方向的夹角为θ2C．若小球初速度增大，则平抛运动的时间变长D．若小球初速度增大，则θ减小分解思想在平抛运动中的应用(1)解答平抛运动问题时，一般的方法是将平抛运动位移沿水平和竖直两个方向分解，这样分解的优点是不用分解初速度也不用分解加速度。

(2)画出速度(或位移)分解图，通过几何知识建立合速度(合位移)、分速度(分位移)及其方向间的关系，通过速度(位移)的矢量三角形求解未知量。

第三章第2节《竖直方向上的抛体运动》高一（ ）班 第（ ）小组 姓名 号数一．导读提纲：1、什么是抛体运动？抛体在受力上有何特点？2、如何对抛体运动进行运动的分解？3、理解并掌握上抛和下抛运动规律；二．自主检测：1、抛体运动：忽略空气阻力，把物体在空中抛出后，仅在 作用下物体的运动称为抛体运动；根据受力，所有的抛体运动都是加速度等于 的匀变速运动；根据抛出初速方向的不同，可分为竖直上抛、竖直下抛、平抛和斜抛；2、竖直下抛：把物体以一定的初速度0v 沿着竖直方向 抛出，仅在重力作用下物体所做的运动；竖直下抛运动的本质是初速度为0v ，加速度为重力加速度的 直线运动，其速度公式为t v = ，位移公式为s = .3、竖直下抛运动可以看成是竖直向下的 和____________运动的合运动．4、竖直上抛：把物体以一定的初速度0v 沿着竖直方向 抛出，仅在重力作用下物体所做的运动；5、竖直上抛运动可以看成是竖直向上的 和____________运动的合运动．6、竖直上抛运动的物体上升时间t =________，上升的最大高度h = ．三．问题探究：1、匀变速直线运动公式（1）速度公式：（2）位移公式：（3）速度位移公式：式中0v 、t v 、a 、s 均为矢量，其正负取决于该矢量的方向与规定的正方向是否相同； 通常取初速0v 的方向为正。

2、由竖直上抛运动的本质，请写出竖直上抛运动公式（式中各量仅表示大小）（1）速度公式：（2）位移公式：（3）速度位移公式：3、竖直上抛运动的研究（1）分段法：上升过程是初速度为________、加速度为______的匀减速直线运动，下落阶段是________________．（2）整体法：将全过程看作是初速度为v、加速度为______的匀变速直线运动．匀变速直线运动的公式直接用于全过程．题：把物体以020/v m s=竖直上抛，求（1）经多长时间经过抛出点上方15h m=的A点？（2）5s后物体与抛出点的距离多大？（抛出点高度足够高）4、对称性（1）上抛运动在上升过程为末速为零的匀减速直线运动，下落过程（自由落体）为初速为零的匀加速直线运动，而且在整个运动过程中加速度始终等于重力加速度；所以，上升阶段和下降阶段可视为逆过程，具有对称性；（2）物体上升到最高点所用时间与物体从最高点落回原抛出点所用时间________：t t==下上。

权掇市安稳阳光实验学校抛体运动(1)以一定的初速度水平抛出的物体的运动是平抛运动。

(×)(2)做平抛运动的物体的速度方向时刻在变化，加速度方向也时刻在变化。

(×)(3)做平抛运动的物体初速度越大，水平位移越大。

(×)(4)做平抛运动的物体，初速度越大，在空中飞行时间越长。

(×)(5)从同一高度平抛的物体，不计空气阻力时，在空中飞行的时间是相同的。

( √)(6)无论平抛运动还是斜抛运动，都是匀变速曲线运动。

(√)(7)做平抛运动的物体，在任意相等的时间内速度的变化量是相同的。

(√)突破点(一) 平抛运动的规律1．基本规律(1)速度关系(2)位移关系2．实用结论(1)速度改变量：物体在任意相等时间内的速度改变量Δv＝gΔt相同，方向恒为竖直向下，如图甲所示。

(2)水平位移中点：因tan α＝2tan β，所以OC＝2BC，即速度的反向延长线通过此时水平位移的中点，如图乙所示。

[题点全练]1.(2019·南通调研)如图所示，某同学以不同的初速度将篮球从同一位置抛出，篮球两次抛出后均垂直撞在竖直墙上，图中曲线为篮球第一次运动的轨迹，O为撞击点，篮球第二次抛出后与墙的撞击点在O点正下方。

忽略空气阻力。

下列说法正确的是( ) A．篮球在空中运动的时间相等B．篮球第一次撞墙时的速度较小C．篮球第一次抛出时速度的竖直分量较小D．篮球第一次抛出时的初速度较小解析：选B 将篮球的运动反向处理，即可视为平抛运动，第二次下落的高度较小，所以运动时间较短，故A错误；水平射程相等，由x＝v0t得知第二次水平分速度较大，即篮球第二次撞墙的速度较大，第一次撞墙时的速度较小，故B正确；第二次运动时间较短，则由v y＝gt可知，第二次抛出时速度的竖直分量较小，故C错误；根据速度的合成可知，不能确定抛出时的速度大小，故D错误。

2.[多选](2019·扬州模拟)如图所示，滑板运动员以速度v0从离地高度h处的平台末端水平飞出，落在水平地面上。

第2节竖直方向上的抛体运动学习目标核心提炼1.知道竖直下抛和竖直上抛的定义。

2.理解竖直下抛的运动规律和竖直上抛的运动规律。

3.会用全程法和分段法来分析竖直上抛运动。

2个概念——竖直下抛运动、竖直上抛运动2种研究方法——分段法、整体法一、竖直下抛运动阅读教材第51页“竖直下抛运动”部分，知道竖直下抛运动的概念，掌握竖直下抛运动的规律。

1.定义：将物体以某一初速度竖直抛出，在不考虑空气阻力的情况下，这样的运动称为竖直下抛运动。

2.性质：初速度，加速度a＝的匀加速直线运动。

3.规律(1)速度公式：v t＝。

(2)位移公式：s＝。

思维拓展从运动的合成角度看，竖直下抛运动可以看作在同一直线上哪两个分运动的合运动？二、竖直上抛运动阅读教材第52～53页“竖直上抛运动”部分，知道竖直上抛运动的概念及运动规律。

1.定义：只在作用下，具有与重力方向相反的初速度的物体的运动。

2.性质：初速度向上，加速度a＝的匀变速直线运动。

3.研究方法分段法⎩⎨⎧⎭⎬⎫上升阶段：匀减速直线运动下降阶段：自由落体运动具有对称性。

4.规律(1)速度公式⎩⎨⎧上升阶段：v t ＝v 0－gt下降阶段：v t ′＝gt ′(2)位移公式⎩⎪⎨⎪⎧上升阶段：h ＝v 0t －12gt2下降阶段：h ′＝12gt ′2(3)上升到最高点，所用时间：t ＝v 0g 。

(4) 上升的最大高度：h ＝v 202g 。

思考判断(1)竖直上抛运动是匀减速直线运动。

( )(2)竖直上抛运动的物体，在上升过程中物体的速度、加速度都在减小。

( ) (3)竖直下抛运动可分解为竖直向下的匀速直线运动和自由落体运动。

( ) (4)竖直上抛运动和竖直下抛运动在相等时间内的速度变化量相等，但速度变化方向相反。

( )(5)从同一位置进行的竖直上抛运动和竖直下抛运动到达地面时的位移相同。

( )对竖直下抛运动的理解[要点归纳]1.做竖直下抛运动的条件 (1)具有竖直向下的初速度。

第2节竖直方向上的抛体运动一、竖直下抛运动 1．定义物体以初速度v 0竖直向下抛出后，只在重力作用下而做的运动，叫做竖直下抛运动。

2．性质：初速度不为零，加速度为重力加速度的匀加速直线运动。

3．运动规律取竖直向下为正方向，g 表示重力加速度的大小，那么有v t ＝v 0＋gt ，s ＝v 0t ＋12gt 2，v t2－v 02＝2gs 。

二、竖直上抛运动1．定义：只在重力作用下，具有与重力方向相反的初速度的物体的运动。

2．性质：初速度向上，加速度为重力加速度的匀减速直线运动。

3．研究方法分段法⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫上升阶段：匀减速直线运动下降阶段：自由落体运动具有对称性。

4．运动规律1．竖直方向的抛体运动包括竖直上抛和竖直下抛，都是只受重力作用，加速度为重力加速度g 的匀变速直线运动。

2．竖直下抛运动初速度方向向下，满足匀加速直线运动的基本规律：速度公式v t ＝v 0＋gt ，位移公式s ＝v 0t ＋12gt 2。

3．竖直上抛运动初速度向上，满足匀减速直线运动的基本规律：速度公式v t ＝v 0－gt ，位移公式s ＝v 0t－12gt 2。

4．竖直上抛运动的上升过程和下落过程具有对称性，在同一位置速度等大反向。

(1)速度的大小⎩⎪⎨⎪⎧上升阶段：v t ＝v 0－gt下降阶段：v t ′＝gt ′(2)位移的大小⎩⎪⎨⎪⎧上升阶段：h ＝v 0t －12gt 2下降阶段：h ′＝12gt ′2(3)上升到最高点，所用时间：t ＝v 0g(4)上升的最大高度：h ＝v 022g1．自主思考——判一判(1)竖直上抛运动是匀减速直线运动。

(×)(2)竖直上抛运动的物体，在上升过程中物体的速度、加速度都在减小。

(×)(3)竖直下抛运动可分解为竖直向下的匀速直线运动和自由落体运动。

(√)(4)竖直上抛运动和竖直下抛运动在相等时间内的速度变化量相等，但速度变化方向相反。