竖直下抛运动是一种特殊的匀变速直线运动,所有匀变速运动的公式和推论均适用于竖直下抛运动.
针对训练 从离地45 m处自由下落一个小球,1 s后再从同一位置竖直向下抛出另一个小球,要使两个小球同时落地,第二个小球抛出时的初速度必须多大?(不计空气阻力,g取10 m/s2)
答案 12.5 m/s
解析 设自由下落的小球运动时间为t,则
h=gt2,
t== s=3 s,
设下抛小球的初速度为v0,
则运动时间为t1=2 s,
由位移公式s=v0t+gt2,
得v0=-gt1=12.5 m/s.
二、竖直上抛运动
1.定义:把物体以一定的初速度v0沿着竖直方向向上抛出,仅在重力作用下物体所做的运动.
2.性质:初速度向上,加速度a=-g的匀变速直线运动.
3.分解:竖直上抛运动可看作初速度为v0、方向竖直向上的匀速直线运动和自由落体运动的合运动.
4.竖直上抛运动的对称性:
(1)速度对称:上升阶段和下落阶段经过同一位置时速度等大反向,即v上=-v下.
(2)时间对称:上升阶段与下落阶段经过同一段距离所用的时间相等,即t上=t下.
(3)运动过程的对称性:上升阶段可看作下落阶段的逆过程.
【深度思考】
处理竖直上抛运动问题时有哪些分析方法?