内容正文:
第五章 抛体运动
5.4 抛体运动的规律
1、知道抛体运动的受力特点,会用运动的合成与分解的方法。对平抛运动进行理论分析。二理解平抛运动的规律,知道平抛运动的轨迹是抛物线。会计算平抛运动的速度及位移,会解决与平抛运动相关的实际问题。三认识乒乓运动研究中等效替代的思想和化繁为简的摄像。并能够用来研究一般的抛体运动。是通过乒乓运动的知识解决和自然。生活和生产中的例子认识到平抛运动的普遍性,体会物理学的应用价值。
学习目标
水平方向为 匀速直线运动
竖直方向为 自由落体运动
在排球比赛中,你是否曾为排球下网或者出界而感到惋惜?如果运动员沿水平方向击球,在不计空气阻力的情况下,要使排球既能过网,又不出界,需要考虑哪些因素?如何估算球落地时速度的大小?
想一想
O
x
y
v0
α
vx
vy
v
P (x,y)
时间为t时,物体运动到点P处
速
度
大小
方向
一、平抛运动的速度
例题1.如图所示,以9.8 m/s的水平初速度抛出的物体,飞行一段时间后,垂直地撞在倾角θ=30°的斜面上,则物体飞行的时间是多少?
【解析】平抛运动的物体在水平方向的运动是匀速直线运动,所以撞在斜面上时,水平方向速度vx=9.8 m/s,合速度垂直于斜面,即合速度v与vx(水平方向)成α=60°角,如图。
又因为 vy=gt 故 因为合运动和分运动的等时性,故物体飞行时间是
位移
大小:
时间为t时,物体运动到点P处
l
O
x
y
P (x,y)
B
A
v0
二、平抛运动的位移与轨迹
方向:
由水平和竖直方向位移表达式
联立消去时间t可得
这个量与x、y无关,因此上式具有y=ax2的形式,根据数学知识可知,它的图像是一条抛物线。
即:平抛运动物体的轨迹是一条抛物线
求位移的常见思路:
化曲线运动为直线运动
y
x
P
θ
l
o
x
y
竖直方向:自由落体运动
水平方向:匀速直线运动
合位移方向
合位移大小
平抛运动
分解
合成
速度与水平方向上的夹角和位移与水平方向上的夹角的关系:
α
vx
vy
v
O
x
y
v0
P (x,y)
决定因素
(1)飞行时间:
(2)水平射程:
(3)落地速度:
x
o
y
例2、一架飞机水平匀速飞行,从飞机上每隔1 s释放一个铁球,先后共释放4个。若不计空气阻力,从地面上观察4个球(