内容正文:
第2讲 平抛运动
一、平抛运动
1.平抛运动的条件
(1)只受重力作用。
(2)具有水平方向的初速度。
2.平抛运动的性质:平抛运动是加速度为g的匀变速曲线运动,轨迹是抛物线。
二、平抛运动的规律
三、斜抛运动
1.定义
将物体以一定的初速度沿斜向上或斜向下方向抛出,物体仅在重力作用下所做的运动叫作斜抛运动。
2.斜抛运动的性质
斜抛运动是加速度恒为重力加速度g的匀变速曲线运动,轨迹是抛物线。
3.处理方法
斜抛运动可以看成是水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的匀变速直线运动的合运动。
(判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。)
1.平抛运动的轨迹是抛物线,速度方向时刻变化,加速度也时刻变化。(×)
2.做平抛运动的物体,在任意相等的时间内速度的变化eq \a\vs4\al(相同)。(√)
3.斜抛运动和平抛运动都是匀变速曲线运动。(√)
4.做平抛运动的物体初速度越大,水平位移越大。(×)
5.平抛运动的时间由下落高度决定。(√)
1.(对平抛运动的理解)做平抛运动的物体,每秒的速度增量总是( )
A.大小相等,方向相同
B.大小不等,方向不同
C.大小相等,方向不同
D.大小不等,方向相同
解析 因为平抛运动的运动形式为匀变速曲线运动,其加速度是恒定不变的,即速度的变化率也恒定不变,再根据平抛运动的特点:水平方向做匀速运动,竖直方向做自由落体运动,合外力为重力,合加速度为重力加速度,故每秒速度的增量大小恒定不变,方向沿竖直方向,A项正确。
答案 A
2.(对斜抛运动的理解)做斜上抛运动的物体,到达最高eq \a\vs4\al(点时)( )
A.速度为零,加速度向下
B.速度为零,加速度为零
C.具有水平方向的速度和竖直向下的加速度
D.具有水平方向的速度和加速度
解析 斜上抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直上抛运动。因物体只受重力,且方向竖直向下,所以水平方向的分速度不变,竖直方向上的加速度也不变,所以只有C项正确。
答案 C
3.(平抛运动的规律)以速度v0水平抛出一小球,不计空气阻力,从抛出时刻开始计时,经t1时间小球到达竖直分速度与水平分速度大小相等的A点,经t2时间小球到达竖直分位移与水平分位移大小相等的B点,下列判断正确的是( )
A.t1、t2的大小与v0的大小无关
B.t2=2t1
C.A、B两点速度大小之比为1∶2
D.A、B两点的高度差为eq \f(5v\o\al(2,0),2g)
解析 到达A点时,由v0=gt1可得t1=eq \f(v0,g),到达B点时,由v0t2=eq \f(1,2)gteq \o\al(2,2)可得t2=eq \f(2v0,g);v0越大,t1、t2越大,且t2=2t1,A项错误,B项正确;vA=eq \r(2)v0,vB=eq \r(v\o\al(2,0)+(2v0(2)=eq \r(5)v0,C项错误;h1=eq \f(v\o\al(2,0),2g),h2=eq \f(2v\o\al(2,0),g),则两点的高度差为eq \f(3v\o\al(2,0),2g),D项eq \a\vs4\al(错误。)
答案 B
考点 平抛运动的规律
考|点|微|探
1.飞行时间:由t= eq \r(\f(2h,g))知,时间取决于下落高度h,与初速度v0无关。
2.水平射程:x=v0t=v0eq \r(\f(2h,g)),即水平射程由初速度v0和下落高度h共同决定,与其他因素无关。
3.落地速度:v=eq \r(v\o\al(2,x)+v\o\al(2,y))=eq \r(v\o\al(2,0)+2gh),以θ表示落地速度与x轴正方向间的夹角,有tanθ=eq \f(vy,vx)=eq \f(\r(2gh),v0),所以落地速度只与初速度v0和下落高度h有关。
4.速度改变量:因为平抛运动的加速度为恒定的重力加速度g,所以做平抛运动的物体在任意相等时间间隔Δt内的速度改变量Δv=gΔt是相同的,方向恒为竖直eq \a\vs4\al(向下)。
5.两个重要的推论
(1)做平抛运动的物体,在任一位置eq \a\vs4\al(P(x,y()的瞬时速度的反向延长线与x轴交点A的横坐标为eq \f(x,2),如图eq \a\vs4\al(所示)。
(2)做平抛运动的物体,在任一位置速度偏向角θ与位移偏向角α的关系为tanθ=2tanα。
【典例1】 如图所示,A、B两个小球在同一竖直线上,离地高度分别为2h和h,将两球水平抛出后,两球落地时的水平位移之比为eq \a\vs4\al(1∶2),则下列说法正确的是( )
A.A、B两球的初速度之比为1∶4
B.A、B两球的初速度之比为1∶2
C.若两球同时抛出,则落地的时间差为 eq \r(\f