竖直方向的抛体运动

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【学习目标】
1.知道竖直方向上的抛体运动是具有竖直方向的初速度,并且在只受重力作用时所做的匀变速直线运动,其加速度为g。
2. 掌握竖直上抛运动的规律及其应用。(重点、难点)
3.会将竖直方向上的抛体运动分解为匀减(加)速运动和自由落体运动两个过程,并会求解有关的实际问题。
预习案
学法指导
1、掌握竖直上抛运动的特征和规律,在熟练运用匀变速直线运动的分析运算的基础上,掌握竖直上抛运动中物体运动时间、位移和速度等物理量的变化及运算。
2.在竖直上抛运动的运算过程中,可将上升和下落两个过程看成一个统一的匀变速直线运动,学生不易接受。同时,设定正方向,严格运用物理量正负号法则在运算中至关重要,是个难点。
问题导学
1、知识回顾:
1)同一直线上的运动的合成,规定一个正方向可以: 求和;如抛体运动中的:① ②
2)不在同一直线上的运动的合成: 求和,方法:
2、知识点一:
1)竖直下抛运动:把物体以一定的初速度Vo沿着竖直方向① 抛出,仅在② 作用下物体所做的运动叫做竖直下抛运动。
2)竖直下抛运动的特点:① ②
3、知识点二
1)竖直上抛运动:把物体以一定的初速度Vo沿着竖直方向③ 抛出,仅在④ 作用下物体所做的运动叫做竖直上抛运动。
2)竖直上抛运动的特点:① ②
预习自测
1、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.
B.下落过程中,加速度方向向下,速度方向向下.
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,速度方向将改变.
2、关于竖直上抛和竖直下抛运动,下列说法正确的是:( )
A、两种运动都是直线运动,它们不能再分解
B、竖直上抛运动可以分解为竖直向上的匀速直线运动和自由落体运动,竖直下抛不能再分解
C、竖直上抛运动可以分解为竖直向上的匀速直线运动和自由落体运动,竖直下抛运动可以分解为竖直向下的匀速直线运动和自由落体运动
D、以上说法均不正确

探究案

探究任务一:竖直下抛运动
完成教材P10页中的“讨论与交流一”

探究任务二:竖起上抛运动
完成教材P10页中的“讨论与交流二”

探究任务三:竖起上抛运动的分析方法
1)分段分析法:
(a)上升过程
⑴运动的性质:
⑵如果取向上方向为正方向,则物体运动的规律:
①速度公式:
②位移公式:

(b)下落过程
⑴运动的性质:
⑵如果取向下方向为正方向,则物体运动的规律:
①速度公式:
②位移公式:


Ⅱ)整体分析法
1)由于竖直上抛运动只受重力作用,则其加速度a= ,又由于加速度恒定不变故竖直上抛运动的性质: ,
如果取向上方向为正方向,则其加速度a= ,那么竖直上抛运动的规律为:
①速度公式:
②位移公式:

探究任务四:规律应用
完成:书本P11页“例题1”

小结:几个推论:
在竖起上抛运动中,物体运动的基本特征:
(1)能上升的最大高度:
(2)上升到最大高度所需时间:
竖直上抛运动的特殊规律——对称性
(3)下落过程是上升过程的 过程。
(4)质点在通过同一位置时,上升速度与下落速度的关系为:V上 V下 。
(5)物体在通过同一高度过程中,上升时间与下落时间的关系为:t上 t下 。
探究任务五:思考在利用整体法处理竖起上抛运动时,位移S、速度V的所代表意义是什么?
例题:从高楼上以20m/s的初速度竖直向上抛出一物体,问在1S末,4S末,5S末该物体的位移及路程各是多少?(其中g=10m/s2)

小结:(1)S为正,表示质点在抛出点的 方,s为负表示在抛出点的 方;
(2)v为正,表示质点向 运动,v为负表示质点向 运动。
(3)由同一s求出的t、Vt可能有两个解,要注意分清其意义。


知识整理:
1)竖直下抛运动的性质:
2)竖直下抛运动的规律:①速度公式:
②位移公式:
3)竖直下抛运动可以看成: 和 的合运动。
5)竖直上抛运动的性质:
6)竖直上抛运动的规律:①速度公式:
②位移公式:
7)竖直上抛运动可以看成: 和 的合运动。
堂检测
1. 从竖直上升的气球上掉下的石块与同一高度自由下落的石块相比,相等的量是【 】
A.落地的时间B.落地时的速度C.加速度D.落地的位移
2. 某物体以初速v0=20m/s竖直上抛一个小球(向上为正方向),不计算空气阻力,当速度大小变为10m/s时,所经历的时间可能是【 】
A.1sB.2sC.3sD.4s
3. 从地面以30m/s的速度竖直上抛一小球,若不计空气阻力,g取10m/s,则球运动到距地面25m时所经历的时间可能是为【 】
A.1sB. 2sC. 4sD. 5s
4. 氢气球用绳子系着一个重物,以10m/s的速度匀速竖直上升,当到达40m高度时,绳子突然断开,重物从断开到落地过程:(g=10m/s2)【 】
A、落地速度为20 m/sB、下落时间为2 s
C、下落时间为4sD、落地速度为30m/s
5. 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>t2B.t1<t2C.t1=t2D.无法比较
6. 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上抛的初速度大小和物体B的末速度大小都是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.两物体在空中的相遇处一定是B物体下落高度的中点




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