大部分理綜藝考生在進行文化課輔導的同時,都會遇到比較頭疼的問題,那就是高考物理知識點中的「豎直上拋運動」如何複習。那麼,跟著小編一同探討豎直上拋運動的實用方法。
豎直上拋運動是生活中常見的一種運動,也是運動學中結合勻變速直線運動和自由落體運動的一個典型。解決豎直上拋運動,一般採用以下兩種方法:分段法和全程法。
【例題】
氣球以10 m/s的速度勻速上升,當它上升到離地175 m的高處時,一重物從氣球上脫落,則重物需要經過多長時間才能落到地面?到達地面時的速度是多大?(g取10 m/s2)
【解題導思】
重物從氣球脫落後是做自由落體運動嗎?答:不是。重物脫落時有豎直向上的初速度,做豎直上拋運動。
重物上升和下落時運動的加速度相同嗎?運動學公式在全過程中能否使用?答:相同,均為重力加速度。因為上升和下落過程中的加速度相同,可用全程法求解,但要注意各物理量的正、負號。
解法一:把豎直上拋運動過程分段研究。設重物離開氣球後,經過t1時間上升到最高點,
上升的最大高度:
故重物離地面的最大高度為:
H=h1+h=5 m+175 m=180 m。
重物從最高處自由下落,落地時間和落地速度分別為:
所以重物從氣球上脫落至落地共歷時t=t1+t2=7s。
解法二:取全過程作一整體進行研究,從物體自氣球上脫落計時,經時間t落地,規定初速度方向為正方向,畫出運動草圖如圖所示,則物體在時間t內的位移h=-175 m。
由位移公式:
解得t=7 s和t=-5 s(捨去),
所以重物落地速度為:
v1=v0-gt=10 m/s-10×7 m/s=-60 m/s。
其中負號表示方向向下,與初速度方向相反。
解法三:對稱法根據速度對稱,重物返回脫離點時,具有向下的速度v0=10 m/s,設落地速度為v,
則:
解得v=60 m/s,方向豎直向下。
經過h歷時:
從最高點到落地歷時:
由時間對稱可知,重物脫落後至落地歷時:
t=2t1-Δt=7 s。
故答案為:7 s 60 m/s
高考物理千變萬化,其中多方面的知識點都需要藝考生謹記於心,在進行文化課培訓輔導的同時,一定要注重每個知識點的認真分析以及課後訓練,文化成績的提升並不僅僅是多花時間既能成功,分析自己的掌控知識點的複習主次,牢固各項基礎知識,制定合理有效的輔導方案,才是制勝高考的核心要點!