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粤教版高中物理必修2第1章第3节 竖直方向的抛体运动-课文知识点解析


竖直方向的抛体运动-课文知识点解析 一、定义 把物体以一定的初速度 v0 沿着竖直方向向下抛出,仅在重力作用下 物体所做的运动叫做竖直下抛运动. 二、条件 1.初速度竖直向下. 2.只受重力作用. 三、运动性质:初速度不为零的匀加速直线运动. 由于竖直下抛运动的物体只受重力作用,根据牛顿第二定律可知加 速度 a=g, 竖直向下, 初速度竖直向下, 故物体的运动为匀加速直线运动.

四、规律 1.速度公式:v=v0+gt 2.位移公式:s=v0t+ 1 2 gt 2 全析提示 竖直下抛运动是一种 理想化模型——过程模型. 思维拓展 竖直下抛运动和自由 落体运动,都是只受重力作 用,加速度相同,不同之处 在于自由落 体运动的初速 度等于零. 只要将 v0=0 代入即可 得到自由落体运动的速度、 位移公式. 全析提示 这是从运动的合成与 分解的角度 认识竖直下抛 运动. 全析提示 竖直上抛运动和竖直 下抛运动一样,都是一种理 想化模型. 从公式可以看出竖直下抛运动可看作匀速直线运动和自由落体运动 两个分运动. 竖直上抛运动(vertically upward projectile motion) 一、定义 把物体以一定的初速度 v0 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. 二、条件 1.初速度竖直向上. 2.只受重力作用. 三、竖直上抛运动的性质 初速度 v0≠0、加速度 a=-g 的匀变速直线运动(通常规定初速度 v0 的方向为正方向) 四、竖直上抛运动的基本规律 1.速度公式:vt=v0-gt 2.位移公式:h=v0t- 2 要点提炼 竖直上抛运动的规律 其实就是匀 变速直线运动 规律. 1 2 gt 2 2 3.速度位移关系:vt -v0 =-2gh 五、竖直上抛运动的基本特点 1.上升到最高点的时间 t=v0/g 已知最高点 vt=0,由 vt=v0-gt 知:0=v0-gt,所以,达最高点时间 t= v0 . g 2.上升到最高点所用时间与回落到抛出点所用时间相等. 对称性是竖直上抛运 落回到抛出点的速度与抛出时速度大小相等,方向相反,上升过程 动非常重要的特点,在解决 与下落过程具有对称性, 注意利用其运动的对称性解决问题有时很方便, 问题时经常用到. 对对称性的理解如图 1-3-1 所示, 小球自 A 点以初速度 v0 竖直上抛, 途 经 B 点到达最高点 C,自 C 点下落途经 B′点(B 与 B′在同一位置) ,最 后回到抛出点 A′(A 与 A′在同一位置) ,则 vB 与 vB′大小相等、方向相 反,B 到 C 与 C 到 B′的时间关系为 tBC= t BC ? , C vB B v0 A C' B' v B' A' 图 1-3-1 3.上升的最大高度:s= v0 2g 2 因为最高点 vt=0,由 vt -v0 =-2gs 得 s= 2 2 v0 . 2g 2 六、竖直上抛运动的处理方法 1.分段法:上升过程是 a=-g、vt=0 的匀变速直线运动,下落阶段 是自由落体运动. 2.整体法:将全过程看作是初速度为 v0、加速度是-g 的匀变速直 线运动.上述三个基本规律直接用于全过程. 思维拓展 使用整体法时,必须注 意方程的矢量性,习惯上取 v0 的方向为正方向,则 vt>0 时正在上升,vt<0 时正在下 降,s 为正时物体在抛出点 的上方,s 为负时物体在抛 出点的下方. 讨论与交流 1. 上升过程和下落过程具有对称性(参见竖直上抛运动的基本特 点).

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