
1.定義:將物體以某一初速度豎直向上拋出,物體只在重力作用下所做的運動,叫豎直上拋運動。
2.條件: (1)具有豎直向上的初速度; (2)只受重力作用。
3.運動性質: 初速度v0豎直向上,加速度為g(豎直向下)的勻減速直線運動。
(2)加速度: a= -g的勻變速直線(通常以初速度v0 方向為正方向)
4、豎直上拋運動的規(guī)律:
t軸以上圖線表示上升階段,t軸以下圖線表示下落階段。圖線斜率不變,表示豎直上拋運動的加速度恒為重力加速度g。
5.豎直上拋運動的v-t圖像
6、豎直上拋運動的基本特點
(1)對稱性 ①時間對稱性:對同一段距離,上升過程和下降過程時間相等,tAB=tBA,tOC=tCO. ②速度對稱性:上升過程和下降過程通過同一點時速度大小相等,方向相反,vB=-vB′,vA=-vA′. ③能量對稱性:物體上升過程和下落過程經過同一點時的動能和重力勢能都分別相等。 (2)多解性 通過某一點可能對應兩個時刻,即物體可能處于上升階段,也可能處于下降階段.
7、豎直上拋運動處理方法
(1)分段法:
(2)全程法:將全過程看做是初速度為 v0加速度a= - g的勻變速直線運動。
上升階段:末速度為零的勻減速直線運動
下降階段:自由落體運動
①落地點在拋出點上方(正位移)
②落地點在拋出點下方(負位移)
7.豎直上拋運動的處理方法
2.氣球以10m/s的速度勻速豎直上升,從氣球上掉下一個物體,經17s到達地面。求物體剛脫離氣球時氣球的高度。(g=10m/s2)
解法一:全程法 規(guī)定向上方向為正,則V0=10m/s,a=-g=-10m/s2 由 -h=v0t+ 解得 h=1275m 故物體剛掉下時離地1275m。
3.一雜技演員,用一只手拋球.他每隔0.40s拋出一球,接到球便立即把球拋出,已知除拋、接球的時刻外,空中總有四個球,將球的運動看作是豎直方向的運動,球到達的最大高度是(高度從拋球點算起,取g=10m/s2)( ) A. 1.6m B. 2.4m C.3.2m D.4.0m
解:共有5個球,一個球到手0.4s時,另一個球剛拋出,空中有四個球,由于豎直上拋運動的對稱性,四個球的排列位置如圖示,可見,一個球在空中運動的總時間 為1.6s,下落時間為0.8s,h=1/2 gt2=3.2m
4. 一個氫氣球以40 m/s的速度勻速上升,在某時刻從氣球上掉下一個重物,已知重物掉下時距離地面的高度為100 m,求:此重物從氫氣球上掉下后,要經過多長時間返回地面?(g取10 m/s2)
[解析] 重物從氫氣球上掉下時,由于慣性,具有向上的初速度,故做豎直上拋運動,而并非做自由落體運動。
1.追及、相遇問題中的一個條件和兩個關系 (1)一個條件:即兩者速度相等,它往往是物體間能夠追上、追不上或兩者距離最大、最小的臨界條件,也是分析判斷的切入點. (2)兩個關系:即時間關系和位移關系,這兩個關系可通過題干或畫運動示意圖.2.追及、相遇問題常見的情況假設物體A追物體B,開始時兩個物體相距x0,有三種常見情況: (1)A追上B時,必有xA-xB=x0,且vA≥vB. (2)要使兩物體恰好不相撞,兩物體同時到達同一位置時速度相同,必有xA-xB=x0,vA=vB. (3)若使兩物體保證不相撞,則要求當vA=vB時,xA-xB<x0,且之后vA≤vB.
3.解題思路和方法分析兩物體的運動過程?畫運動示意圖?找兩物體位移關系?列位移方程
4.二類基本題型(1)與運動圖像相結合的追及、相遇問題(2)與實際相結合的追及、相遇問題
6.甲、乙兩汽車在同一條平直公路上同向運動,其速度—時間圖象分別如圖中甲、乙兩條曲線所示.已知兩車在t2時刻并排行駛.下列說法正確的是( )A.兩車在t1時刻也并排行駛 B.在t1時刻甲車在后,乙車在前C.甲車的加速度大小先增大后減小 D.乙車的加速度大小先減小后增大
【答案】 BD【解析】 根據(jù)速度—時間圖象與時間軸所圍面積大小對應物體的位移大小,可知在t1~t2時間內,甲車位移大于乙車位移,又因為t2時刻兩車相遇,因此t1時刻甲車在后,乙車在前,選項A錯誤,B正確;根據(jù)圖象的斜率對應物體運動的加速度,可知甲、乙的加速度均先減小后增大,選項C錯誤,D正確.
7.如圖所示,在兩車道的公路上有黑白兩輛車,黑色車停在A線位置,某時刻白色車以速度v1=40 m/s通過A線后,立即以大小為a1=4 m/s2的加速度開始制動減速,黑色車4 s后以a2=4 m/s2的加速度開始向同一方向勻加速運動,經過一定時間,兩車都到達B線位置.兩車可看成質點.從白色車通過A線位置開始計時,求經過多長時間兩車都到達B線位置及此時黑色車的速度大小.
【答案】 14 s 40 m/s【解析】 設白色車停下來所需的時間為t1,減速過程通過的距離為x1,則 v1=a1t1 v12=2a1x1 解得x1=200 m,t1=10 s在t1=10 s時,設黑色車通過的距離為x2,則x2=a2(t1-t0)2/2 解得x2=72 m
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