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竖直方向上的抛体运动-知识探讨

合作与讨论

从一个上升的气球上突然掉下一个小石块,小石块的运动情况将是怎样的？

我的思路：小石块刚离开气球时具有竖直向上的速度,因此小石块不会立即开始下落,它将先向上做匀减速运动,当速度达到零后,再在重力的作用下,做自由落体运动.

思考过程

1.竖直抛体运动共同特点

(1)v0竖直.

(2)直线运动.

(3)加速度均为g.

2.竖直下抛运动

(1)定义：以某初速度沿竖直方向向下抛出,物体只在重力作用下的运动,叫做竖直下抛 运动.

(2)特点：v0竖直向下.

(3)本质：初速度为v0的匀加速直线运动.

(4)规律：vt=v0+gt

s=v0t+gt2/2

2gs=vt2－v02

3.竖直上抛运动

(1)定义：以某初速度沿竖直方向向上抛出,物体只在重力作用下的运动,叫做竖直上抛 运动.

(2)特点：v0竖直向上,只受重力的作用,加速度为重力加速度g.

(3)本质：初速度为v0的匀减速直线运动.

(4)物体的运动可分为两段：即上升过程的初速度为v0的匀减速运动和下降过程的自由落体运动.

讨论：①落地速度为 内容过长，仅展示头部和尾部部分文字预览，全文请查看图片预览。 =(vA－0)/16=4 m/s2.

点评:看清图象,了解图象的物理意义,知道AB段物体的运动为竖直上抛运动是解决本题的关键.

【例2】 一人在40 m高的悬崖上,以10 m/s的速度竖直向下抛出一个小铁球,小铁球落到悬崖下的水中.那么,铁球在空中的运动时间大约是多少?

解析:铁球所受的空气阻力很小可视为零,这样铁球的运动是竖直下抛运动,根据匀加速运动的公式h=v0t+
gt2,带入数据可得：t=2 s.

点评:在有些计算当中,没有明确告诉你是否有阻力,此时应根据实际情况建立模型.因为本题中提出的小铁球的密度较大,且速度不是很大,所以可看作无空气阻力的情况.

知识总结

规律：匀减速直线运动的规律、自由落体运动的规律.

知识：抛体运动的特点.

方法：(1)处理抛体运动时要注意,加速度相等都为g.

(2)处理竖直上抛运动要利用它的对称性,由于上升段为匀减速运动到零,也可以将其看为倒置的初速为零的匀加速运动,所以比例式在上升和下降过程中都可以使用.

(3)竖直上抛运动也可以整体看作匀减速直线运动,但在利用此法计算时,要特别注意方向的选取.

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