竖直上抛运动

主编:黄冈中学物理集体备课组

一、竖直上抛运动

1、定义:在可以不计空气阻力的情况下,物体只受重力作用以一定的初速度竖直上抛的运动.故竖直上抛运动,加速度恒定为重力加速度g,方向竖直向下,而初速度v0竖直向上,所以整个过程看作一个匀变速直线运动.

2、竖直上抛运动的性质:v0≠0且竖直向上的加速度为a=-g的匀变速直线运动.

二、竖直上抛运动的规律

规定:v0方向为正方向,t是从抛出时刻开始计算时间.

1、速度时间关系:vt=v0-gt

2、位移时间关系:h=v0t-

3、速度位移关系:vt2=v02-2gh

  注意:h是相对于抛出点位置的位移,只要在抛出点上方位移就是正值,下落到抛出点下方物体位移就为负值.

讨论:

1、上升时间:由vt=v0-gt,令vt=0,则

2、上升最大高度:令vt=0,由

3、落回抛出点位置所用时间:

落回抛出点位置速度vt=v0-gt,将得vt=-v0

抛出点的位置在上升和下落时刻速度大小相等,方向相反.

4、运动路程上任意一点,上升速度与下降速度大小相等,方向相反;路程上任意两点,上升时间与下落时间相等.

例、一个氢气球以4m/s2的加速度由静止从地面竖直上升,10s末从气球上面掉下一重物,此重物最高可上升到距地面多高处?此重物从氢气球上掉下后,经多长时间落回地面?(忽略空气阻力,取g=10m/s2

解:

(1)向上匀加速阶段:a1=4m/s2,t1=10s

v=a1t1=4×10m/s=40m/s

竖直上抛阶段:v0=v=40m/s,a=-g=-10m/s2

上升的高度:

所用时间

所用重物最高可上升Hmax=H1+H2=280m

(2)自由下落阶段:

所以重物从氢气球上掉下后,落回地面所用时间为t=t2+t3=11.48s

或-H1=v0t-t=11.48s

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