高中物理第2章3竖直上抛运动课件新人教版必修第一册

的距离为 h1＝12gt21＝0.8 m，则小树高约为 h＝H－h1＝2.4 m，故选 C 项。
第二章 匀变速直线运动的研究
专题强化3 竖直上抛运动
目标体系构建 课内互动探究 课堂达标检测
目标体系构建
1．知道什么是竖直上抛运动，理解竖直上抛运动是匀变速直线运 动。
2．会分析竖直上抛运动的运动规律，会利用分段法或全程法求解 竖直上抛运动的有关问题。
3．知道竖直上抛运动的对称性。
课内互动探究
(3)解法一：全红婵上升到最高点后做自由落体运动，设下落时间为 t2，则
H＋h－L＝12gt22 解得 t2＝1.4 s 全红婵从起跳到身体刚好完全打开的时间为 t＝t1＋t2＝1.6 s。 解法二：取竖直向上为正方向，对全红婵的整个运动过程有－(H－
L)＝v0t－12gt2 解得 t＝1.6 s(另解 t＝－1.2 s 舍去)。
三、竖直上抛运动的对称性
3．以8 m/s的初速度从地面竖直上抛一石子，该石子两次经过小树
顶端的时间间隔为0.8 s，则小树高约为( C )
A．0.8 m
B．1.6 m
C．2.4 m
D．3.2 m
解析：石子竖直上升的最大高度为 H＝2vg2＝3.2 m，由题意可知，石
子从最高点运动到小树顶端的时间为 t1＝2t ＝0.4 s，则最高点到小树顶端
(1)全红婵重心上升的最大高度； (2)全红婵从起跳到重心上升至最大高度的时间； (3)全红婵从起跳到身体刚好完全打开的时间。 答案：(1)0.2 m (2)0.2 s (3)1.6 s 解析：(1)全红婵重心上升的最大高度为 h＝2vg20＝0.2 m。 (2)全红婵从起跳到重心上升至最大高度的时间为 t1＝vg0＝0.2 s。
课堂达标检测
一、竖直上抛运动的理解 1．(多选)物体做竖直上抛运动后又落回到原出发点的过程中，下列 说法正确的是( BD ) 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．到最高点后，加速度方向不变，速度方向改变
要点提炼 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．竖直上抛运动的实质 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，g为重力加速度的大小)。
3．竖直上抛运动的规律 速度公式：v＝v0－gt上―v升―＝―时0→间t 上＝vg0。 位移公式：h＝v0t－12gt2落―回―h原―＝―处0―时→间t 总＝2gv0。 速度与位移关系式：v2－v20＝－2gh上―升―v最―＝―大0―高→度H＝2vg20。
解析：做竖直上抛运动的物体，只受到重力作用，故无论是上升还 是下降，加速度都为g，方向竖直向下，上升过程速度向上，下降过程 速度向下，故A项错误，B项正确；当物体到达最高点时，速度为0，加 速度仍然为g，故C项错误，D项正确。故选BD。
二、竖直上抛运动的两种解题方法 2．(2023·福建泉州市教科所高一期末)东京奥运会 女子10米跳台决赛中，中国小将全红婵以5跳3满分的超 高成绩夺得金牌。如图，全红婵双手伸直站立在跳台上， 以初速度v0竖直起跳，在空中抱膝向内翻腾3周半，双掌 与水面距离L时身体刚好完全打开，之后笔直入水。设 手伸直时其重心恰在身体的中点，v0＝2 m/s，L＝0.4 m， 忽略水平方向的运动和空气阻力，取g＝10 m/s2。求：
对点训练 气球下挂一重物，以v0＝10 m/s的速度匀速上升， 当到达离地面高175 m处时，悬挂重物的绳子突然断裂，那么重物再经 多长时间落到地面？落地前瞬间的速度多大？(空气阻力不计，g取10
m/s2) 答案：7 s 60 m/s 解析：解法一：分段法 绳子断裂后，重物先匀减速上升，速度减为零பைடு நூலகம்，再匀加速下落。
解析：以初速度方向为正方向，物体到达最高点所需时间为 t1＝vg0＝ 3 s，则 4 s 内物体做自由落体运动的时间为 t2＝t－t1＝4 s－3 s＝1 s，所 以物体向上运动位移大小为 x1＝v20t1＝45 m，物体向下运动位移大小为 x2＝12gt22＝5 m，所以 4 s 内物体能上升的最大高度 h＝x1＝45 m，物体运 动位移大小为 x＝x1－x2＝40 m，方向向上，A、B 错误；4 s 内物体平均 速度大小为v－＝xt ＝10m/s，方向向上，C 错误；4 s 末物体速度大小为 v ＝gt2＝10 m/s，方向向下，4 s 内物体速度的改变量为 Δv＝－v－v0＝ －40 m/s，即速度改变量的大小为 40 m/s，方向向下，D 正确。
5．竖直上抛运动的处理方法
分段法 上升阶段是初速度为v0、a＝－g的匀减速直线运动；下落阶 段是自由落体运动 全过程看作初速度为v0、a＝－g的匀变速直线运动
全过程 (1)v>0时，上升阶段；v<0时，下落阶段 分析法 (2)x>0时，物体在抛出点的上方；x<0时，物体在抛出点的
下方
典例剖析 典题 (2023·四川南充高一统考期末)某物体以30 m/s的速度竖直 上抛，不计空气阻力，g＝10 m/s2，则前4 s内物体( D ) A．能上升的最大高度为55 m B．位移大小为30 m C．平均速度大小为20 m/s，方向向上 D．速度改变量大小为40 m/s，方向向下
重物上升阶段，时间 t1＝vg0＝1 s， 由 v20＝2gh1 知，h1＝2vg20＝5 m
重物下落阶段，下落距离 H＝h1＋175 m＝180 m 设下落时间为 t2，则 H＝12gt22，故 t2＝ 2gH＝6 s 重物落地总时间 t＝t1＋t2＝7 s，落地前瞬间的速度 v＝gt2＝60 m/s。 解法二：全程法 取初速度方向为正方向 重物全程位移 h＝v0t－12gt2＝－175 m 可解得 t＝7 s(t＝－5 s 舍去) 由 v＝v0－gt，得 v＝－60 m/s，负号表示速度方向竖直向下。
4．竖直上抛运动的特点 (1)对称性 ①时间对称性：对同一段距离，上升过程和下降过程时 间相等，tAB＝tBA，tOC＝tCO。 ②速度对称性：上升过程和下降过程通过同一点时速度 大小相等，方向相反，vB＝－vB′，vA＝－vA′。(如图) (2)多解性 通过某一点可能对应两个时刻，即物体可能处于上升阶 段，也可能处于下降阶段。