☆竖直上抛运动的实例分析

[例题]某人在高层楼房的阳台外侧以2 0 m/s的速度竖直向上抛出一个石块,石块运动到离抛出点15m处时,所经历的时间为多少?

(不计空气阻力,取g =10m/s2)

分析:石块运动到离抛出点15m处时,石块的位置是在抛出点上方还是在抛出点下方?如果是在抛出点上方的话,是处于上升阶段还是处于下降阶段?

从题意来看,石块抛出后能够上升的最大高度为m>15m。

这样石块运动到离抛出点15 m处的位置必定有两个,如图所示,因而所经历的时间必为三个。

分段法:

石块上升到最高点所用的时间为:

s

2 s前石块第一次通过“离抛出点15 m处”;2 s时石块到达最高点,速度变为零,随后石块开始做自由落体运动,会第二次经过“离抛出点15 m处”;当石块落到抛出点下方时,会第三次经过“离抛出点15m处”。这样此题应有三解。

当石块在抛出点上方距抛出点15m处时取向上为正方向,则位移x = +15m,a= - g = - 10 m/s2 ,代入公式

得:

解得  t1=1 s;t2=3 s

t1=1 s对应着石块上升时到达“离抛出点15 m处”时所用的时间,而t2=3 s则对应着从最高点往回落时第二次经过“离抛出点15 m处”时所用的时间。

由于石块上升的最大高度H=20m,所以,石块落到抛出点下方“离抛出点15m处”时,自由下落的总高度为HOB=20m+15m=35m,下落此段距离所用的时间

s

石块从抛出到第三次经过“离抛出点15m处”时所用的时间为:t3=2 s+s=(2+)s

★课余作业

复习全章内容,准备章节测验。

★教学体会

思维方法是解决问题的灵魂,是物理教学的根本;亲自实践参与知识的发现过程是培养学生能力的关键,离开了思维方法和实践活动,物理教学就成了无源之水、无本之木。学生素质的培养就成了镜中花,水中月。

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