• 88.38 KB
  • 2021-05-25 发布

【物理】2020届一轮复习人教版竖直上抛运动学案

  • 6页
  • 当前文档由用户上传发布,收益归属用户
  1. 1、本文档由用户上传,淘文库整理发布,可阅读全部内容。
  2. 2、本文档内容版权归属内容提供方,所产生的收益全部归内容提供方所有。如果您对本文有版权争议,请立即联系网站客服。
  3. 3、本文档由用户上传,本站不保证质量和数量令人满意,可能有诸多瑕疵,付费之前,请仔细阅读内容确认后进行付费下载。
  4. 网站客服QQ:403074932
‎2020届一轮复习人教版 竖直上抛运动 学案 ‎[学科素养与目标要求] ‎ 物理观念: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.‎ 科学思维:1.会分析竖直上抛运动的运动规律.2.会利用分段法或全程法求解竖直上抛运动的有关问题.‎ ‎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.竖直上抛运动的运动性质 ‎(1)上升阶段:初速度v0向上,加速度为g,方向竖直向下,是匀减速直线运动.‎ ‎(2)下降阶段:初速度为零、加速度为g,是自由落体运动.‎ ‎(3)全过程可以看做是初速度为v0(竖直向上)、加速度为g(竖直向下)的匀变速直线运动.‎ ‎3.竖直上抛运动的运动规律 通常取初速度v0的方向为正方向,则a=-g.‎ ‎(1)速度公式:v=v0-gt.‎ ‎(2)位移公式:h=v0t-gt2.‎ ‎(3)位移和速度的关系式:v2-v02=-2gh.‎ ‎(4)上升的最大高度:H=.‎ ‎(5)上升到最高点(即v=0时)所需的时间:t=.‎ ‎4.竖直上抛运动的对称性 ‎(1)时间对称 物体从某点上升到最高点和从最高点回到该点的时间相等,即t上=t下.‎ ‎(2)速率对称 物体上升和下降通过同一位置时速度的大小相等、方向相反.‎ 例1 气球下挂一重物,以v0=10m/s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,那么重物经多长时间落到地面?落地速度多大?(空气阻力不计,g取10 m/s2)‎ 答案 7s 60m/s 解析 解法一 分段法 绳子断裂后,重物先匀减速上升,速度减为零后,再匀加速下降.‎ 重物上升阶段,时间t1==1s,‎ 由v02=2gh1知,匀减速上升的高度h1==5m 重物下降阶段,下降距离H=h1+175m=180m 设下落时间为t2,则H=gt22,故t2==6s 重物落地速度v=gt2=60m/s,总时间t=t1+t2=7s 解法二 全程法 取初速度方向为正方向 重物全程位移h=v0t-gt2=-175m 可解得t1=7s,t2=-5s(舍去)‎ 由v=v0-gt,得v=-60m/s,负号表示方向竖直向下.‎ ‎1.分段法 ‎(1)上升过程:v0≠0、a=-g的匀减速直线运动.‎ ‎(2)下降过程:自由落体运动.‎ ‎2.全程法 ‎(1)整个过程:初速度v0向上、加速度g竖直向下的匀变速直线运动,应用规律v=v0-gt,h=v0t-gt2.‎ ‎(2)正负号的含义 ‎①v>0表示物体上升,v<0表示物体下降.‎ ‎②h>0表示物体在抛出点上方,h<0表示物体在抛出点下方.‎ 针对训练1 竖直上抛的物体,初速度为30m/s,经过2.0 s、4.0 s,物体的位移分别是多大?通过的路程分别是多长?第2.0 s末、第4.0 s末的速度分别是多大?(g取10 m/s2,忽略空气阻力)‎ 答案 见解析 解析 物体上升到最高点所用时间t==3s.上升的最大高度H==m=45m 由x=v0t-gt2得 当t1=2.0st时,‎ 位移x2=30×4.0m-×10×4.02m=40m,‎ 所以路程s2=45m+(45-40) m=50m 速度v2=v0-gt2=30m/s-10×4.0 m/s=-10m/s,‎ 负号表示速度方向与初速度方向相反.‎ 例2 (2019·太和一中学情调研)不计空气阻力情形下将一物体以一定的初速度竖直上抛,从抛出至回到抛出点的时间为2t,若在物体上升的最大高度的一半处放置一水平挡板,仍将该物体以相同的初速度竖直上抛,物体撞击挡板前后的速度大小相等、方向相反,撞击所需时间不计,则这种情况下物体上升和下降的总时间约为(  )‎ A.0.2t B.0.3t C.0.5t D.0.6t 答案 D 解析 竖直上抛时,物体从被抛出至回到抛出点的时间为2t,所以上升和下降的时间都为t v0=gt①‎ h=gt2②‎ 设上升到时,速度为v,上升和下降的总时间为t′‎ v02-v2=2g·③‎ 由①②③得v=gt 所以t′==(2-)t≈0.6t,故选D.‎ 针对训练2 一个从地面开始做竖直上抛运动的物体,它两次经过一个较低点A的时间间隔是TA,两次经过一个较高点B的时间间隔是TB,则A、B两点之间的距离为(  )‎ A.g(TA2-TB2) B.g(TA2-TB2)‎ C.g(TA2-TB2) D.g(TA-TB)‎ 答案 A 解析 物体做竖直上抛运动两次经过同一点时,上升时间与下落时间相等,则从竖直上抛运动的最高点到点A的时间tA=,从竖直上抛运动的最高点到点B的时间tB=,则A、B 两点的距离x=gtA2-gtB2=g(TA2-TB2).‎ ‎1.(多选)某人在高层楼房的阳台上以20m/s的速度竖直向上抛出一个石块,石块运动到离抛出点15 m处时,所经历的时间可能是(不计空气阻力,g取10 m/s2)(  )‎ A.1sB.2sC.3sD.(2+) s 答案 ACD 解析 取竖直向上为正方向,竖直上抛运动可以看成加速度为-g的匀变速直线运动.‎ 当石块运动到抛出点上方离抛出点15m时,位移为x=15m,由x=v0t-gt2,解得t1=1s,t2=3s.其中t1=1s对应着石块上升过程中运动到离抛出点15m处时所用的时间,而t2=3s对应着从最高点下落时运动到离抛出点15m处时所用的时间.‎ 当石块运动到抛出点下方离抛出点15m处时,位移为x=-15m,由x=v0t-gt2,解得t3=(2+) s,t4=(2-) s(舍去).‎ ‎2.(多选)某物体以30m/s的初速度竖直上抛,不计空气阻力,g取10 m/s2,5s内物体的(  )‎ A.路程为65m B.位移大小为25m,方向竖直向上 C.速度改变量的大小为10m/s D.平均速度大小为13m/s,方向竖直向上 答案 AB 解析 初速度为v0=30m/s,只需要t1==3s即可上升到最高点,上升最大高度为h1=gt12=45m,再自由落体t2=2s时间,下降高度为h2=gt22=20m,故路程为s=h1+h2=65m,A项对;此时离抛出点高x=h1-h2=25m,位移方向竖直向上,B项对;5s末时速度为v5=v0-gt=-20m/s,所以速度改变量大小为Δv=|v5-v1|=50 m/s,C项错;平均速度为==5m/s,方向竖直向上,D项错.‎ ‎3.如图1所示,一同学从一高为H=10m的平台上竖直向上抛出一个可以看成质点的小球,小球的抛出点距离平台的高度为h0=0.8m,小球抛出后升高了h=0.45m到达最高点,最终小球落在地面上.g=10m/s2,求:‎ 图1‎ ‎(1)小球抛出时的初速度大小v0;‎ ‎(2)小球从抛出到落到地面的过程中经历的时间t.‎ 答案 (1)3m/s (2)1.8s 解析 (1)上升阶段,由0-v02=-2gh得:‎ v0==3m/s ‎(2)设上升阶段经历的时间为t1,则:0=v0-gt1‎ 自由落体过程经历的时间为t2,则:h0+h+H=gt22‎ 又t=t1+t2,‎ 联立解得:t=1.8s.‎ ‎4.(2019·太原五中阶段性检测)一颗子弹以40m/s的速度从地面竖直向上射出.2 s后,再从同一位置竖直向上射出另一颗子弹,两颗子弹在离射出点60 m的高度相遇,求第二颗子弹射出时的初速度大小.(不计空气阻力,取g=10 m/s2)‎ 答案 35m/s 解析 设第一颗子弹在射出ts后与第二颗子弹相遇,则:h=v0t-gt2‎ t1=6s或t2=2s(舍)‎ 即第二颗子弹射出t′=4s后与第一颗子弹相遇:‎ h=v0′t′-gt′2‎ 得v0′=35m/s.‎ ‎5.一只气球以10m/s的速度匀速竖直上升,某时刻在气球正下方距气球s0=6 m处有一小球以20 m/s的初速度竖直上抛,g取10m/s2,不计小球受到的空气阻力.‎ ‎(1)不考虑上方气球对小球运动的可能影响,求小球抛出后上升的最大高度和时间.‎ ‎(2)小球能否追上气球?若追不上,说明理由;若能追上,需要多长时间?‎ 答案 (1)20m 2s ‎(2)小球追不上气球,理由见解析 解析 (1)设小球上升的最大高度为h,时间为t,则h=,解得h=20m,‎ 又t=,解得t=2s.‎ ‎(2)设小球达到与气球速度相同时经过的时间是t1,则 v气=v小=v0-gt1,‎ 解得t1=1s 设在这段时间内气球上升的高度为x气,小球上升的高度为x小,则 x气=vt1=10m x小=v0t1-gt12=15m 由于x气+6m>x小,所以小球追不上气球.‎