竖直上抛运动(整理2019年11月)
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说明:
算出的vt>0表示物体在向上过程中,vt<0表示物体在 向下过程中;s>0表示物体在抛出点上方,s<0表示物 体在抛出点下方.
3、对称性 (1)竖直上抛物体上抛达最大高度所用的时间与从这一 高度下落到抛出点所用时间相等。
(2)竖直上抛的物体在上升和下落过程中经过同一位置 时的速度大小相等、方向相反。
一、竖直上抛运动
1、定义:
物体以一定的初速度竖直向上抛出的运动叫做竖直上 抛运动。 2、运动的特征:
(1)具有竖直向上的初速度。
(2)因为重力远大于空气阻力,故空气阻力可忽略。物体 只受重力作用,加速度恒为重力加速度。
(3)物体上升达到最高点还要下落,上升阶段是匀减速直 线运动,下落阶段是自由落体运动。
例1 : 竖直上抛一物体,初速度为30m/s,求:上升的最 大高度;上升段时间;物体在1秒末、2秒末、3秒末、4 秒末、5秒末、6秒末的高度及速度。(g=10m/s2) 解:设竖直向上为正方向。 ①最大高度
②上升时间
③1秒末
2秒末
3秒末 4秒末
(负号表示方向与设定正方向相反,即速度方向竖直向下。) 5秒末
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6秒末
由表中数据画出竖直上抛物体的位置图。
由图 可以 清楚 地看 出对 称性。
例2:气球下挂一重物,以v0=10m/s匀速上升,当到达 离地高h=175m处时,悬挂重物的绳子突然断裂,那么重 物经多少时间落到地面?落地的速度多大?空气阻力不 计,取g=10m/s2. 分析: 这里的研究对象是重物,原来它随气球以速度v0 匀速上升.绳子突然断裂后,重物不会立即下降,将保 持原来的速度做竖直上抛运动,直至最高点后再自由下 落. 解: 方法1——分成上升阶段和下落阶段两过程考虑. 绳子断裂后重物可继续上升的时间和上升的高度分别为:
二、竖直上抛运动的计算方法
1、将竖直上抛运动分为上升和下落两个阶段分别进行 计算。 ①上升时间t1 物体上升到最高点瞬时速度为零,由速度公式可得0=v0-gt 上升时间
②上升最大高度
③下落时间t2
④落地速度vt
⑤全程时间T
2、由竖直上抛运动的特征知上升阶段和下落阶段的受 力情况及加速度是相同的,只要设定物体运动的正方向, 规定矢量的正负号即可将竖直上抛运动的全过程看做统 一的匀减速直线运动来处理。