高中物理必修一竖直上抛运动
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高中物理竖直上抛运动知识点一、高中物理抛体运动的特点(1)具有一定的初速度;(2)运动进程中只受重力作用。
二、高中物理竖直上抛运动的定义物体以某一初速度沿竖直方向抛出(不思索空气阻力),物体只在重力作用下所做的运动,叫做竖直上抛运动。
三、高中物理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) 竖直上抛物体到达最大高度所需时间:T=Vo/g可由速度公式和条件v=0失掉(6) 假设H>0,h>0,那么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在落体运动相比拟来学习。
普通,g取9.8在特指状况下取10四、高中物理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,减速度一直为重力减速度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在落体运动的两进程。
它是初速度为Vo(Vo 不等于0)的匀减速直线运动与自在落体运动的合运动,运动进程中上升和下落两进程所用的时间相等,只受重力作用且受力方向与初速度方向相反。
五、高中物理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厉的对称性。
(1)速度对称:物体在上升进程和下降进程中经过同一位置时速度大小相等,方向相反。
(2)时间对称:物体在上升进程和下降进程中经过同一段高度所用的时间相等。
(3)能量对称:物体在上升进程和下降进程中经过同一段高度重力势能变化量的大小相等,均为mgh。
高中物理 2专题竖直上抛运动教案新人教版必修1 1.自由落体运动
(1)条件
①物体只受重力作用;
②从静止开始下落。
(2)运动性质:初速度v0=0,加速度为重力加速度g的匀加速直线运动。
(3)基本公式
①速度公式:v=gt;
②位移公式:h=2(1)gt2;
③速度位移关系式:v2=2gh。
2.竖直上抛运动
(1)运动特点:加速度为g,上升阶段做匀减速直线运动,下降阶段做自由落体运动。
(2)基本公式
①速度公式:v=v0-gt;
②位移公式:h=v0t-2(1)gt2;
③速度位移关系式:v2-v0(2)=-2gh;
④上升的最大高度:H=0();
⑤上升到最高点所用时间:t=g(v0)。
2.竖直上抛运动的两种研究方法
(1)分段法:将全程分为两个阶段,即上升过程的匀减速阶段和下落过程的自由落体阶段。
(2)全程法:将全过程视为初速度为v0,加速度a=-g的匀变速直线运动,必须注意物理量的矢量性。
习惯上取v0的方向为正方向,则v>0时,物体正在上升;v<0时,物体正在下降;h>0时,物体在抛出点上方;h<0时,物体在抛出点下方。
竖直上抛运动一、竖直上抛运动1.定义:物体具有向上的初速度,只在重力作用下的运动。
2.运动性质先做向上的匀减速运动,上升到最高点后,又开始做自由落体运动,整个过程中加速度始终为g 。
3.处理方法(1)分段法:具有对称性 选向上为正方向上升阶段:匀减速直线运动,v =v 0-gt ,h =v 0t -12gt 2下落阶段:自由落体,v =gt ,h =12gt 2几个典型的物理量上升时间:t =0-v 0-g =v 0g ;上升的最大高度:h =02-v 20-2g =v 202g;在t =2v 0g 时刻,整个过程位移为零,即回到抛出点。
回到抛出点时的速度v =-v 0.速率对称:上升与下降经过同一点速率相等。
时间对称:t 上=t 下=v 0g(2)整体法将竖直上抛运动视为初速度为v 0,加速度为-g 的匀减速直线运动.取整个过程分析,选竖直向上为正方向,则有 速度公式:v =v 0-gt位移公式:h =v 0t -12gt 2。
速度位移关系式:v 2-v 20=-2gh 。
位移时间关系式:h=(v 0+v)t /2 若v >0,上升阶段;v <0,下落阶段;若h >0,在抛出点上方;h <0,在抛出点下方.注意:使用整体法时,必须注意方程的矢量性,习惯上取v 0的方向为正方向。
(3)v -t 图象注意:多解性当物体经过抛出点上方某一位置时,可能处于上升阶段,也可能处于下落阶段,这类问题可能造成时间多解或者速度多解,也可能造成路程多解. 【典例精析】例1.某人站在高楼的平台边缘,以20 m /s 的初速度竖直向上抛出一石子.不考虑空气阻力,取g =10 m/s 2.求:(1)石子上升的最大高度及回到抛出点所用的时间; (2)石子抛出后到达距抛出点下方20 m 处所需的时间. 答案:(1)20 m 4 s (2)(2+2 2) s解析:解法一:(1)上升过程为匀减速直线运动,取竖直向上为正方向,v 0=20 m/s ,a 1=-g ,v =0,根据匀变速直线运动公式v 2-v 20=2ax ,v =v 0+at 得石子上升的最大高度:H =-v 202a 1=v 202g =2022×10 m =20 m ;上升时间:t 1=-v 0a 1=v 0g =2010s =2 s下落过程为自由落体运动,取竖直向下为正方向.v 0′=0,a 2=g ,回到抛出点时,x 1=H ,根据自由落体运动规律得下落到抛出点的时间:t 2=2x 1g= 2×2010s =2 st =t 1+t 2=4 s所以最大高度H =20 m ,从抛出点抛出到回到抛出点所用时间为4 s.(2)到达抛出点下方20 m 处时,x 2=40 m ,从最高点下落到抛出点下方20 m 处所需的时间:t 2′=2x 2g= 2×4010s =2 2 s t ′=t 1+t 2′=(2+22) s所以石子抛出后到达距抛出点下方20 m 处所需的时间为(2+22) s.解法二:(1)全过程分析,取竖直向上为正方向,v 0=20 m/s ,a =-g ,到达最大高度时v =0,回到原抛出点时x 1=0,落到抛出点下方20 m 处时x =-20 m ,由匀变速直线运动公式得 最大高度:H =v 202g =2022×10m =20 m回到原抛出点时:x 1=v 0t 1-12gt 21,t 1=2v 0g =2×2010s =4 s (2)到达距抛出点下方20 m 处时:x =v 0t 2-12gt 22,代入数据得-20=20t 2-12×10t 22 解得⎩⎨⎧t 2=(2+2 2) s t 2′=(2-2 2) s (不符合题意,舍去)【变式训练】一小球竖直向上抛出,先后经过抛出点的上方h =5 m 处的时间间隔Δt =2 s ,则小球的初速度v 0为多少?小球从抛出到返回原处所经历的时间是多少? 答案:10 2 m/s 2 2 s解析:根据题意,画出小球运动的情景图,如图所示.小球先后经过A 点的时间间隔Δt =2 s ,根据竖直上抛运动的对称性,小球从A 点到最高点的时间t 1=Δt2=1 s ,小球在A 点处的速度v A =gt 1=10 m/s ;在OA 段有v 2A -v 20=-2gs ,解得v 0=10 2 m/s ; 小球从O 点上抛到A 点的时间t 2=v A -v 0-g =10-102-10s =(2-1) s根据对称性,小球从抛出到返回原处所经历的总时间 t =2(t 1+t 2)=2 2 s. 【自我检测】1. 在竖直上抛运动中,当物体到达最高点时( )A .速度不为零,加速度为零B .速度为零,加速度不为零C .有向下的速度和加速度D .以上说法都不正确 答案:B解析:竖直上抛到最高点时,物体速度为0,但有向下的重力加速度,B 正确。
竖直上抛运动公式全部竖直上抛运动是高中物理中一个比较重要的运动形式。
咱们先来说说竖直上抛运动到底是咋回事儿。
想象一下,你站在楼下,用力把一个球直直地往天上抛。
这个球从你手中离开后,只受到重力的作用,向上运动一段距离后,又落回地面,这个过程就是竖直上抛运动。
那竖直上抛运动都有啥公式呢?首先就是速度公式:v = v₀ - gt 。
这里的 v 是 t 时刻的速度,v₀是抛出时的初速度,g 是重力加速度,一般取9.8 m/s²,t 是运动的时间。
比如说,你把一个球以 10m/s 的速度向上抛,经过 1 秒后,它的速度就变成 v = 10 - 9.8×1 = 0.2 m/s ,这说明 1 秒后球还在向上运动,但速度已经慢了很多。
然后是位移公式:h = v₀t - 1/2gt²。
这个 h 就是球在 t 时刻的高度。
假设还是刚才那个球,初速度 10m/s ,经过 2 秒,它的高度 h = 10×2 -1/2×9.8×2² = 20 - 19.6 = 0.4 m ,说明 2 秒后球已经在下落了。
还有一个很重要的公式,就是上升到最高点所用的时间:t = v₀ / g 。
还是刚才那个例子,球上升到最高点的时间就是10 / 9.8 ≈ 1.02 秒。
咱们再来说说这些公式在实际生活中的应用。
我记得有一次和朋友去公园玩,看到有人在玩飞盘。
那个飞盘被扔出去后,在空中的运动轨迹就有点像竖直上抛运动。
我和朋友就开始讨论,如果知道飞盘被扔出去的初速度,能不能算出它能飞多高,啥时候能落下来。
我们就在那一边比划,一边用刚刚学的竖直上抛运动公式来计算。
结果算出来的和实际情况还真有点接近。
那时候就觉得,这些看似枯燥的公式,其实还挺有用的。
回到竖直上抛运动公式,咱们在解题的时候,一定要注意正负号的问题。
因为速度和位移都是有方向的,向上为正,向下为负。
而且,在实际问题中,要先分析清楚物体的运动过程,确定好初速度、加速度等物理量,然后再选择合适的公式进行计算。
高一物理竖直上抛运动公式汇总在学习高一物理过程中,我们经常会遇到竖直上抛运动问题,下面是店铺给大家带来的高一物理竖直上抛运动公式汇总,希望对你有帮助。
高一物理竖直上抛运动公式1.位移S=V_o t – gt 2 / 22.末速度V_t = V_o – g t (g=9.8≈10 m / s2 )3.有用推论V_t 2 - V_o 2 = - 2 g S4.上升最大高度H_max=V_o 2 / (2g) (抛出点算起)5.往返时间t=2V_o / g (从抛出落回原位置的时间)注:(1)全过程处理:是匀减速直线运动,以向上为正方向,加速度取负值。
(2)分段处理:向上为匀减速运动,向下为自由落体运动,具有对称性。
(3)上升与下落过程具有对称性,如在同点速度等值反向等。
高一物理学习方法1. 明确学习目的,激发学习兴趣兴趣是较好的老师,有了兴趣,才愿意学习。
愿意学习,才能找到学习的乐趣。
有了乐趣,长期坚持,就产生了较稳定的学习兴趣—志趣。
把学习变成一种自觉的行为,是成长生涯中必不可缺少的一件事。
经日积月累,终会有所成效。
2. 掌握学习策略,善于整体把握“整体大于部分之和”,在任何一段材料学习之前,先从整体、宏观去了解其主要内容和方法、结构和思路、内在的逻辑关系等,再从局部、细节入手,掌握各自知识点,明确它们之间的内在联系,并强调应用,在应用中内化、感悟,通过同化和顺应两种方式,丰富学生们的知识结构,建立多节点相连的知识网络。
较后再从整体的角度审视学习过程,对陈述性、程序性和策略性知识能充分的理解和应用。
如“序言”教学设计中我们是先粗读课本,从封面、插图、目录到各章内容、安排题例等,整体上了解高一物理是干什么的,有哪些内容,是如何安排的。
然后再说“序言”的内容,我们仍然是先找出“序言”分几部分,每部分解决的核心问题是什么,该核心问题举了哪些例子等,之后希望同学们通过序言的学习达到如下共识识:高中物理的有用性、有趣性;有信心学好高中物理;学好物理有法可依。
第2课时竖直上抛运动和测自由落体加速度探究一竖直上抛运动1.竖直上抛运动将一个物体以某一初速度v0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.运动性质先做竖直向上的匀减速运动,上升到最高点后,又开始做自由落体运动,整个过程中加速度始终为g,全段为匀变速直线运动。
3.运动规律通常取初速度v0的方向为正方向,则a=-g。
(1)速度公式:v=v0-gt。
(2)位移公式:h=v0t-12gt2。
(3)位移和速度的关系式:v2-v20=-2gh。
(4)上升的最大高度:H=v20 2g。
(5)上升到最高点(即v=0时)所需的时间:t=v0 g。
4.运动的对称性(1)时间对称物体从某点上升到最高点和从最高点回到该点的时间相等,即t上=t下。
(2)速率对称物体上升和下降通过同一位置时速度的大小相等、方向相反。
5.研究方法(1)分段法①上升过程:v0≠0、a=g的匀减速直线运动。
②下降过程:自由落体运动。
(2)全程法①整个过程:初速度v0向上、加速度g竖直向下的匀变速直线运动,应用规律v=v0-gt,h=v0t-12gt2。
②正负号的含义(取竖直向上为正方向)v>0表示物体上升,v<0表示物体下降;h>0表示物体在抛出点上方,h<0表示物体在抛出点下方。
某同学身高1.8 m,在运动会上他参加跳高比赛,起跳后身体横着越过了1.8 m高度的横杆(如图所示)。
据此可估算出他起跳时竖直向上的速度大约为(g取10 m/s2)()A.2 m/s B.4 m/sC.6 m/s D.8 m/s[解析]身体横着越过1.8 m的横杆,此时重心高度约为1.8 m,起跳时重心高度约为0.9 m,所以重心上升的最大高度为h=1.8 m-0.9 m=0.9 m。
所以起跳时竖直向上的速度v=2gh=2×10×0.9 m/s=3 2 m/s,最接近的是4 m/s,所以应选B。
[答案] B(2022·山西运城期中)如图,从高出地面3 m的位置竖直向上抛出一个小球,它上升5 m后回落,最后到达地面(取向上为正方向,不计空气阻力,重力加速度g取10 m/s2)。
以初速度V 0竖直向上抛出的物体,(空气阻力不计)到达最大高度一半处的即时速度为
[ ] A.2V 0 B.2V 0 C.0V 211⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛- D.小于2
V 0
答案:B
来源:
题型:单选题,难度:理解
甲、乙两物体从地面同时竖直向上运动,甲作竖直上抛运动,乙作加速度大小逐渐减小的减速运动,它们同时到达同一最大高度,则在此过程中,它们的速度大小关系是
A .始终甲比乙大
B .始终乙比甲大
C .先甲较大,后乙较大
D .先乙较大,后甲较大。
答案:D
来源:
题型:单选题,难度:理解
一物体从地面某处被竖直向上抛出,若不计空气阻力,它在上升过程中的第1s 内和最后1s 内的位移之比为7:5.若取g =10m /s 2,则物体能上升的最大高度是[ ]
A .35m
B .25m
C .12m
D .7.2m
答案:D
来源:
题型:单选题,难度:理解
竖直向上抛出的物体,当物体运动到达最高点时(空气阻力不计) [ ]
A .速度为零,加速度也为零
B .速度为零,加速度不为零
C .加速度为零,有向下的速度
D .有向下的速度和加速度
答案:B
来源:
题型:单选题,难度:识记
人站在二楼阳台上,同时以20m/s 的速度抛出两个小球,其中一个竖直下抛,另一个竖直上抛,它们落地的时间差为Δt ;如果人站在三楼阳台上,以同样的方式抛出两个小球,它们落地的时间差为Δt ′,则Δt ′和Δt 相比较,有
A.Δt ′<Δt
B.Δt ′=Δt
C.Δt ′>Δt
D.无法判断
答案:B
来源:
题型:单选题,难度:理解
在地质、地震、勘探、气象和地球物理等领域的研究中,需要精确的重力加速度g 值,g 值可由实验精确测定。
近年来测g 值的一种方法叫“对称自由下落法”,它是将测g 归于测长度和时间,以稳定的氦氖激光的波长为长度标准,用光学干涉的方法测距离,以铷原子钟或其他手段测时间,能将g 值测得很准,具体做法是:将真空长直管沿竖直方向放置,自其中O 点向上抛小球又落至原处的时间为T 2,在小球运动过程中经过比O 点高H 的P 点,小球离开P 点至又回到P 点所用的时间为T 1,测得T 1 、T 2和H ,可求得g 等于 A.22218H T T - B.22214H T T - C.()2218H T T - D.()2214H T T -
答案:A
来源:2008年重庆市月考二。