竖直上抛运动的定义及公式

一、竖直上抛运动的定义及公式

1、定义：将物体以一定的初速度沿竖直向上的方向抛出，物体仅在重力作用下的运动，就做竖直上抛运动。

2、运动性质：加速度为$g$的匀变速直线运动。

3、运动的特征：竖直上抛运动可分为“上升阶段”和“下落阶段”。前一阶段是匀减速直线运动，后一阶段则是初速度为零的匀加速直线运动(自由落体运动)，具备的特点主要有：

(1) 时间对称——“上升阶段”和“下落阶段”通过同一段大小相等、方向相反的位移所经历的时间相等。

(2) 速度对称——“上升阶段”和“下降阶段”通过同一位置时的速度大小相等、方向相反。

(3) 位移对称——“上升阶段”和“下降阶段”经过同一位置的位移大小相等，方向相同。

4、竖直上抛运动公式

5、竖直上抛运动的规律分析

一般以竖直向上为正方向，则$a=-g$，以抛出时刻为$t=0$时刻，以抛出点为位移的零点，故有：

(1) 速度——时间关系：$v=v_0-gt$

当$t>\frac{v_0}{g}$时，$v<0$，表示物体正在向下运动。

当$t=\frac{v_0}{g}$时，$v=0$，表示物体正在最高点。

当$t<\frac{v_0}{g}$时，$v>0$，表示物体正在向上运动。

(2) 位移——时间关系：$h=v_0t-\frac{1}{2}gt^2$

当$t>\frac{2v_0}{g}$时，$v<0$，表示物体在抛出点下方。

当$t=\frac{2v_0}{g}$时，$v=0$，表示物体回到抛出点。

当$t<\frac{2v_0}{g}$时，$v>0$，表示物体在抛出点上方。

(3) 速度——位移关系：$v^2=v_0^2 - 2gh$

二、竖直上抛运动相关例题

在离地高$h$处，沿竖直方向同时向上和向下抛出两个小球，它们的初速度大小均为$v$，不计空气阻力，两球落地的时间差为___

A. $\frac{2v}{g}$ B. $\frac{v}{g}$ C. $\frac{2h}{v}$ D. $\frac{h}{v}$

答案：A

解析：以竖直向下为正方向，对向上和向下抛出的两个小球分别有：$h=-vt_1+\frac{1}{2}gt^2_1$，$h=vt_2+\frac{1}{2}gt^2_2$。$\Delta t=t_1-t_2$，解以上三式得两球落地的时间差$\Delta t= \frac{2v}{g}$，故选A。