内容正文:
平抛运动(基础篇)
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【知识方法——重点突出】
1.定义:将物体以一定的初速度沿水平方向抛出,不考虑空气阻力,物体只在重力作用下的运动.
2.条件:(1)初速度沿水平方向;(2)只受重力作用.
3.性质:匀变速曲线运动,其运动轨迹为抛物线.
4.研究方法:分解成水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动两个分运动.
5.规律:
(1)水平方向:匀速直线运动,vx=v0,x=v0t,ax=0.
(2)竖直方向:自由落体运动,vy=gt,ygt2,ay=g.
(3)实际运动:v,s,a=g.
(4)任意相等时间间隔△t内的速度变化量方向竖直向下,大小△v=△vy=g△t.
(5)连续相等的时间间隔△t内,竖直方向上的位移差不变,即△y=g△t2.
6.平抛运动的两个重要推论
推论Ⅰ:做平抛运动的物体在任一时刻任一位置处,设其速度方向与水平方向的夹角为θ,位移与水平方向的夹角为α,则tanθ=2tanα.
证明:如图所示,由平抛运动规律得:,所以tanθ=2tanα.
推论Ⅱ:做平抛运动的物体,任意时刻的瞬时速度方向的反向延长线一定通过此时水平位移的中点.
证明:如图所示,设平抛物体的初速度为v0,从原点O到A点的时间为t,A点坐标为(x,y),B点坐标为(x′,0),则x=v0t,ygt2,
vy=gt,又,解得x′.
即末状态速度方向的反向延长线与x轴的交点必为此时水平位移的中点.
【例题精选——最新最全】
题型一:平抛运动的概念
【例题1】(2020·北京高二学业考试)如图所示,某同学利用无人机玩“投弹”游戏。在某时刻,无人机将小球沿水平方向投出。该同学测得小球从投出到落到水平地面所用的时间约为2s。不计空气阻力,取重力加速度g=10m/s,以地面为参考系,小球沿水平方向被投出后,在空中做( )
A.平抛运动 B.自由落体运动 C.匀速直线运动 D.匀减速直线运动
题型二:平抛运动的分解
【例题2】(2021·全国高一期末)研究平抛运动物体的运动性质可以采用多种方案。图1用小锤打击弹性金属片后,A球沿水平方向抛出,同时B球被松开,自由下落,A、B两球同时开始运动。图2是两个完全相同的弧形轨道M、N,分别用于发射小铁球P、Q,其中N的末端可看作与光滑的水平板相切,现将小铁球P、Q同时释放,关于这两种实验方案,下列