1.自由落体运动
(1)运动特点:初速度为0,加速度为g的匀加速直线运动. (2)方法技巧:初速度为0的匀变速直线运动规律都适用. 2.竖直上抛运动 (1)重要特性:(如图2)
图2
①对称性
a.时间对称:物体上升过程中从A→C所用时间tAC和下降过程中从C→A所用时间tCA相等,同理tAB=tBA.
b.速度对称:物体上升过程经过A点的速度与下降过程经过A点的速度大小相等. ②多解性:当物体经过抛出点上方某个位置时,可能处于上升阶段,也可能处于下降阶段,造成多解,在解决问题时要注意这个特性.
(2)研究方法
分段法 上升阶段:a=g的匀减速直线运动 下降阶段:自由落体运动 1初速度v0向上,加速度g向下的匀变速直线运动,vt=v0-gt,h=v0t-2全程法 gt(以竖直向上为正方向) 若vt>0,物体上升,若vt<0,物体下落 若h>0,物体在抛出点上方,若h<0,物体在抛出点下方 2例
5 (2019·全国卷Ⅰ·18)如图3,篮球架下
的运动员原地垂直起跳扣篮,离地后重心上升的最大高度为H.上升第一个所用的时间为t1,
4第四个所用的时间为t2.不计空气阻力,则满足( )
4t1
HHt2
图3
A.1<<2 C.3<<4 答案 C
解析 本题应用逆向思维求解,即运动员的竖直上抛运动可等同于从一定高度处开始的自由
t2t1t2t1
B.2<<3 D.4<<5
t2t1t2t1
落体运动的逆运动,所以第四个所用的时间为t2=
4
H2×4
HH,第一个所用的时间为t1=g4
2Hg-3
2×H4t21t2
,因此有==2+3,即3<<4,选项C正确. gt12-3t1
[听课感悟] ____________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________
变式
4 一物体以足够大的初速度做竖直上抛运
动,在上升过程的最后1s初的瞬时速度的大小和上升过程最后1s内的位移大小分别是(g取10m/s)( ) A.10m/s,10m B.10m/s,5m C.5m/s,5m
D.由于不知道初速度的大小,故无法计算 答案 B
解析 由于上抛的初速度足够大,则上升阶段的最后1s与自由落体运动的第1s对称,所以
2
v=gt=10m/s,x=gt2=5m,B项正确.
拓展点 双向可逆类问题
——类竖直上抛运动
1
2