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2023年高中物理学业水平考试必备考点归纳与测试
专题16:抛体运动的规律考点归纳
一、平抛运动
1.平抛运动的性质:加速度为g的匀变速曲线运动.
2.平抛运动的特点
(1)受力特点:只受重力作用,不受其他力或其他力忽略不计.
(2)运动特点
①加速度:为自由落体加速度g,大小、方向均不变,故平抛运动是匀变速运动.
②速度:大小、方向时刻在变化,平抛运动是变速运动.
(3)轨迹特点:运动轨迹是抛物线.
(4)速度变化特点:任意两个相等的时间间隔内速度的变化相同,Δv=gΔt,方向竖直向下,如图所示.
二、平抛运动的速度
1.平抛运动的研究方法:研究曲线运动通常采用“化曲为直”的方法,即将平抛运动分解为竖直方向上的自由落体运动和水平方向上的匀速直线运动.
将物体以初速度v0水平抛出,由于物体只受重力作用,t时刻的速度为:
2.水平方向:vx=v0.
3.竖直方向:vy=gt.
4.合速度
三、平抛运动的位移与轨迹
将物体以初速度v0水平抛出,经时间t,物体的位移为:
1.水平方向:x=v0t.
2.竖直方向:y=gt2.
3.合位移
4.轨迹:由水平方向x=v0t解出t=,代入y=gt2得y=x2,平抛运动的轨迹是一条抛物线.
5.平抛运动的决定因素
(1)运动时间:由y=gt2得t=,可知做平抛运动的物体在空中运动的时间只与下落的高度有关,与初速度的大小无关.
(2)水平位移大小:由x=v0t=v0知,做平抛运动的物体的水平位移由初速度v0和下落的高度y共同决定.
(3)落地时的速度大小:v==,即落地速度由初速度v0和下落的高度y共同决定.
6. 平抛运动的两个推论
(1)平抛运动某一时刻速度与水平方向夹角为θ,位移与水平方向夹角为α,则tan θ=2tan α.
证明:因为tan θ==,tan α==,所以tan θ=2tan α.
(2)做平抛运动的物体在任意时刻瞬时速度的反向延长线一定通过此时水平位移的中点.
证明:如上图所示,P点速度的反向延长线交OB于A点.则OB=v0t,AB==gt2·=v0t.
可见AB=OB.
四、一般的抛体运动
物体抛出的速度v0沿斜上方或斜下方时,物体做斜抛运动(设v0与水平方向夹角为θ),如图所示.
1.水平方向:物体做匀速直线运动,初速度vx=v0cos θ.
2.竖直方向:物体做竖直上抛或竖直下抛运动,初速度vy