专题强化 竖直上抛运动[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...