高一物理必修1专题研究——竖直上抛运动
高一物理必修1专题研究——竖直上抛运动
远安一高物理组 张金莲
【学习目标】
1．知道竖直上抛运动的特点
2．能用分段法和全程法分析竖直上抛运动。
3．掌握竖直上抛运动的上升、下降两过程是对称的规律特点并解题。
【知识链接】
{C}1． {C}匀变速直线运动公式：速度公式（缺x）
位移公式（缺v）
速度位移公式（缺t）
2．自由落体运动定义：物体从 开始释放，只在 作用下的运动。
自由落体运动性质：初速度v0= ，加速度 a= ，方向竖直向下的 运动。
自由落体运动规律：速度公式（缺h）
位移公式（缺v）
速度位移公式（缺t）
【学习过程】
知识点一、竖直上抛运动
1．竖直上抛运动的定义：是指以一定的初速度{C}{C}
{C}{C}将物体竖直向上抛出，物体在空中只受重力{C}{C}
{C}{C}作用下的运动。
2．竖直上抛运动的处理方法：
（1）分段法：
【问题1】物体做竖直上抛运动的过程如右图所示（物体的上升过程和下落过程实际上在同一条直线上，为了便于标注和分析，我们特意将物体的上升过程和下落过程分开了）。请你参照提示分析物体上升过程、下落过程中的运动性质，并求出相关物理量。
上升过程：取运动方向向上为正方向，则加速度a= ，物体向上做初速度为{C}{C}{C}{C}的 运动。经时间t，速度V= ，距离抛出点上升的高度h= 。到达最高点时，V= ，经历时间为t= ，上升的最大高度hmax= 。
下降过程： 取运动方向向下为正方向，则加速度a= ，物体向下做初速度为 的 运动，即自由落体运动。经时间t，速度V= ，下降高度h= 。
【归纳总结1】分段法：竖直上抛运动可以按上升过程的匀减速直线运动和下落过程的匀加速直线运动分开列式求解。
【问题2】以10m/s的速度从地面竖直向上抛出一个物体，空气的阻力忽略不计，
。求：
（1）经t1=0.4s后物体的速度v1 和距离地面的高度h1 ？
（2）物体经过多少时间到达最高点，最大高度是多少？
（3）经t2=1.6s后物体的速度v2 和距离地面的高度h2 ？
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【归纳总结2】对称性：做竖直上抛运动的物体，上升过程和下落过程经过同一个位置时，两个时刻的速度大小 ，方向 ；通过同一段高度上升的时间与下落的时间是 的。
（2）全过程法：
【问题3】竖直上抛运动中，上升和下落是在同一条直线上的运动，我们也可以将上升过程和下落过程连起来，把它当做一个整体进行分析。请你参照提示分析物体全过程的运动性质，并求出相关物理量。
全过程：取初速度方向向上为正方向，则加速度a= 。竖直上抛运动是一个初速度为{C}{C}
{C}{C}，加速度a= 的 直线运动。全过程列式求解，则经时间t后的速度为 v = ，离抛出点位移为h = 。
【问题4】以10m/s的速度从地面竖直向上抛出一个物体，空气的阻力忽略不计，{C}{C}{C}{C}，全过程列式求：
（1）经t1=0.4s后物体的速度v1 和距离地面的高度h1 ？
（2）经t2=1.6s后物体的速度v2 和距离地面的高度h2 ？
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{C}【问题5】在方框中画出问题4中物体运动的v-t图象。
【归纳总结3】竖直上抛运动的v-t图象是一条 ，上升过程是 运动，下落过程是 运动，全过研究则是一个 运动。.通过竖直上抛运动的分段法与全过程法的解答可以发现， 分析列式更简便。
知识点二、竖直上抛运动规律的应用
【问题6】气球下挂一重物，以初速度=10m/s的速度匀速上升。当达到离地面175m的高度时，悬挂重物的绳子突然断裂，那么重物经多长时间落到地面？落体时速度为多少？（）
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运动过程示意图 |
【问题7】某人在一高楼的楼顶以20m／s的速度竖直向上抛出一石块，石块运动到离抛出点15m处所经历的时间是(空气阻力不计，g=10m／s2) ( )
A．1s B．2s C．3s D．4s
{C}{C}
{C}{C}
{C}【冥思清单】
一、本专题学习的核心知识点和方法：
1.竖直上抛运动的处理方法： 和 。全过程法分析更简便。
2.在地面上以初速度v0竖直上抛一小球，不计空气阻力，重力加速度为g,则：
上升过程的时间t上 = ，上升的最大高度hm= ；从最高点下落至抛出点的时间t下 = ，下降的高度h下= ，下降至抛出点速度v= 。竖直上抛运动的上升过程和下落过程是对称的。
二、本专题我还没掌握的知识点（或不懂的问题）：
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