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高一物理《竖直上抛运动的解题思路》

来源:101教育网整理 2018-04-04 字体大小: 分享到:

竖直上抛运动的解题思路

戴儒京(特级教师)

 

竖直上抛运动问题的解题思路有两种:一种是把上升与下落两个阶段分两步分别解决,上升阶段是匀减速运动,下落阶段是初速度为零的匀加速运动;另一种是把上升与下落两个阶段看成统一的运动,即匀减速运动,用矢量的方法处理,下面结合例题来说明。

例题

 在某楼房阳台上,一人水平伸出手以高一物理《竖直上抛运动的解题思路》的初速度竖直上抛一物体,手离地面高高一物理《竖直上抛运动的解题思路》。(g高一物理《竖直上抛运动的解题思路》)。求:

1)物体上升的时间及高度和下落的时间及运动的总时间;

2)物体即将落地时的速度;

3)作出物体运动的情景图以及位置��时间高一物理《竖直上抛运动的解题思路》、速度�时间高一物理《竖直上抛运动的解题思路》和加速度�时间高一物理《竖直上抛运动的解题思路》图象。

【解析】(

1)解法1:分步法

物体上升阶段做匀减速运动,初速度为高一物理《竖直上抛运动的解题思路》,末速度为零,加速度高一物理《竖直上抛运动的解题思路》,根据公式高一物理《竖直上抛运动的解题思路》,得

高一物理《竖直上抛运动的解题思路》

物体上升的高度为

高一物理《竖直上抛运动的解题思路》

物体下落阶段做自由落体运动,初速度为零,加速度高一物理《竖直上抛运动的解题思路》。位移为高一物理《竖直上抛运动的解题思路》

=高一物理《竖直上抛运动的解题思路》,根据公式高一物理《竖直上抛运动的解题思路》,解得高一物理《竖直上抛运动的解题思路》

物体运动的总时间为高一物理《竖直上抛运动的解题思路》

解法

2:整体法

把上升与下落两个阶段看成一个统一的运动,即匀减速运动,用矢量的方法处理,选取向上为正方向,则初速度为高一物理《竖直上抛运动的解题思路》,加速度高一物理《竖直上抛运动的解题思路》,位移为高一物理《竖直上抛运动的解题思路》,代入公式高一物理《竖直上抛运动的解题思路》,得高一物理《竖直上抛运动的解题思路》

解得高一物理《竖直上抛运动的解题思路》

与上述分步法所得结果相同,另一数学解高一物理《竖直上抛运动的解题思路》不符合物理意义舍去。

如果选取向下为正方向,则初速度为高一物理《竖直上抛运动的解题思路》,加速度高一物理《竖直上抛运动的解题思路》,位移为高一物理《竖直上抛运动的解题思路》,代入公式高一物理《竖直上抛运动的解题思路》,得

高一物理《竖直上抛运动的解题思路》

解得高一物理《竖直上抛运动的解题思路》

与选取向上为正方向所得结果相同,另一数学解高一物理《竖直上抛运动的解题思路》不符合物理意义舍去。

可见,物理问题的结果与方向的选取无关。

解法

3:对称性法

把物体从上抛出手到落回抛出的位置作为第一阶段,把余下的作为第二阶段,则第一阶段为总位移为零的匀变速运动,根据高一物理《竖直上抛运动的解题思路》,把高一物理《竖直上抛运动的解题思路》高一物理《竖直上抛运动的解题思路》高一物理《竖直上抛运动的解题思路》代入得第一阶段的时间为高一物理《竖直上抛运动的解题思路》,物体上升的较高点用时高一物理《竖直上抛运动的解题思路》,代入公式高一物理《竖直上抛运动的解题思路》高一物理《竖直上抛运动的解题思路》。物体落回抛出点的速度

高一物理《竖直上抛运动的解题思路》

速度的大小与抛出时相等,方向相反,这就体现了上抛运动的对称性。

第二阶段为初速度高一物理《竖直上抛运动的解题思路》的竖直下抛运动,即匀加速运动。根据高一物理《竖直上抛运动的解题思路》,把高一物理《竖直上抛运动的解题思路》高一物理《竖直上抛运动的解题思路》高一物理《竖直上抛运动的解题思路》代入得方程高一物理《竖直上抛运动的解题思路》,解得第二阶段的时间为高一物理《竖直上抛运动的解题思路》。另一数学解高一物理《竖直上抛运动的解题思路》不符合物理意义,舍去。则物体运动的总时间为高一物理《竖直上抛运动的解题思路》。与上述两种方法所得结果相同。

2)按解法1,物体做自由落体运动

高一物理《竖直上抛运动的解题思路》

按解法

2,物体做匀减速运动

高一物理《竖直上抛运动的解题思路》

因为取向上为正,此处为速度向下,所以为负值。

按解法

3,物体做竖直下抛运动高一物理《竖直上抛运动的解题思路》

三种解法所得结果相同。

3)物体运动的情景图如图1所示。

高一物理《竖直上抛运动的解题思路》

在图

1中,物体从A点被竖直向上抛出,B点表示较高点,C点表示临落地点,实际上,ABBC中的一段是重合的,为了说明问题而画开,解法1中把AB作为第一阶段,BC作为第二阶段;解法3中把AB再到A作为第一阶段,AC作为第二阶段;而解法2把整个运动作为一个整体。

物体的高一物理《竖直上抛运动的解题思路》图象如图

2所示,以向上为正方向,则加速度高一物理《竖直上抛运动的解题思路》

高一物理《竖直上抛运动的解题思路》

物体的高一物理《竖直上抛运动的解题思路》图象如图所示,从图

3可以看出,物体从被抛出到较高点(速度高一物理《竖直上抛运动的解题思路》)的时间为高一物理《竖直上抛运动的解题思路》,总时间为高一物理《竖直上抛运动的解题思路》,则可求出下落时间为高一物理《竖直上抛运动的解题思路》,到高一物理《竖直上抛运动的解题思路》时,速度为高一物理《竖直上抛运动的解题思路》,体现上抛运动时间和速度的对称性。

高一物理《竖直上抛运动的解题思路》

物体的位置�时间图象(

h-t)如图4所示,从图4可以看出,物体从高高一物理《竖直上抛运动的解题思路》的位置竖直向上抛出,较高点物体的高度为高一物理《竖直上抛运动的解题思路》,回到抛出点的时间为高一物理《竖直上抛运动的解题思路》,落回地面的时间为高一物理《竖直上抛运动的解题思路》

高一物理《竖直上抛运动的解题思路》

用图象法解的结果与公式法相同,但计算更简便。

1与图4比较,可以看出运动情景示意图与位置�时间图象的区别,前者比较直观,后者比较精确,同时看出,位置��时间图象是抛物线,说明位置随时间的变化规律:位置是时间的二次函数。

 

 

年级

 高一

学科

物理

版本

 

期数

 

内容标题

  竖直上抛运动的解题思路

分类索引号

  G.622.46

分类索引描述

  辅导与自学

主题词

  竖直上抛运动的解题思路

栏目名称

 学法指导

供稿老师

 

审稿老师

 

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赵真真

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林卉

二校

 

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标签: 高一 物理 竖直上抛 解题思路 (责任编辑: )
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