内容正文:
平抛运动规律
【知识梳理】
一.平抛运动的特点
1.平抛运动的定义:将物体以一定的初速度沿水平方向抛出,不考虑空气的阻力,物体只在重力作用下所做的运动,叫做平抛运动.
2.平抛运动的特点:水平方向上为匀速直线运动,竖直方向上为自由落体运动.
二.平抛运动的规律
1.研究方法:通常采用“化曲为直”的方法.即以抛出点为原点,取水平方向为x轴,正方向与初速度v0方向相同;竖直方向为y轴,正方向竖直向下.分别在x方向和y方向研究.
2.平抛运动的规律
在水平方向,物体的位移和速度分别为:
在竖直方向,物体的位移和速度分别为:
某时刻实际速度的大小和方向:vt=,合速度与水平方向成θ角,且满足tanθ==.
t时间内合位移的大小和方向:l=,合位移与水平方向成α角,且满足tanα==.
三.平抛运动的概念及其特点
1.平抛运动
(1)条件: ①物体抛出时的初速度v0方向水平. ②物体只受重力作用.
(2)性质:加速度为g的匀变速曲线运动.
2.平抛运动的特点
(1)具有水平初速度v0. (2)物体只受重力的作用,加速度为重力加速度,方向竖直向下.
(3)平抛运动是一种理想化的运动模型. (4)平抛运动是匀变速曲线运动.
四.平抛运动的规律
1.研究方法:分别在水平和竖直方向上运用两个分运动规律求分速度和分位移,再用平行四边形定则合成得到平抛运动的速度、位移等.
2.平抛运动的速度
(1)水平分速度vx=v0,竖直分速度vy=gt.
(2)t时刻平抛物体的速度vt==,设v与x轴正方向的夹角为θ,则tan θ==.
3.平抛运动的位移
(1)水平位移x=v0t,竖直位移y=gt2.
(2)t时刻平抛物体位移:l==, 位移l与x轴正方向的夹角为α,则tanα==.
4.平抛运动的轨迹方程:y=x2,即平抛物体的运动轨迹是一个顶点在原点、开口向下的抛物线.
1.推论一:某时刻速度、位移与初速度方向的夹角θ、α的关系为tan θ=2tan_α.
2.推论二: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.
五.计算平抛运动的初速度
计算平抛运动的初速度可以分为两种情况
1.平抛轨迹完整(即含有抛出点)
在轨迹上任取一点,测出该点离原点的水平位移x及竖直位移y,就可求出初速度v0.
因x=v0t,y=gt2,故v0=x .
2.平抛轨迹残缺(即无抛出点)
在轨迹上任取三点A、B、C(如图4所示),使A、B间及B、C间的水平距离相等,由平抛运动的规律可知A、B间与B、C间所用时间相等,设为t,则
Δh=hBC-hAB=gt2
所以t=
所以初速度v0==x
六.平抛运动的规律
描绘平抛运动的物理量有、、、、、、、,已知这八个物理量中的任意两个,可以求出其它六个。
运动分类
加速度
速度
位移
轨迹
分运动
向
0
直线
向
直线
合运动
大小
抛物线
与向的夹角
【冲刺练习】
一.单选题
1.(2021·浙江模拟)飞盘运动由于本身的新奇、没有场地限制等特点,深受大众的喜爱。如图是某一玩家从离水平地面的高处将飞盘水平投出情景,则飞盘在空中飞行的时间可能是( )
A. B. C. D.
2.(2022·江苏学业考试)如图所示,某同学将一枚飞镖水平投向竖直悬挂的靶盘,结果飞镖打在靶心的正上方,若该同学仅仅减小投掷飞镖的速度,则飞镖从离手到击中靶盘的过程中( )
A.空中飞行时间不变 B.空中飞行时间变长 C.击中位置可能上移 D.不可能击中靶心
3.(2021·浙江学业考试)如图所示是小球平抛运动的频闪照片,频闪时间间隔相等。若不计空气阻力,当小球在不同位置时,下列说法正确的是( )
A.加速度相同 B.速度大小相等 C.速度方向相同 D.速度竖直分量大小相等
4.(2020·浙江学业考试)一个晴朗无风的冬日,滑雪运动员从雪坡上以的水平速度滑出,落在雪坡下面的水平面上,运动员在空中保持姿势不变。则当增大时( )
A.落地时间增大 B.飞出的水平距离增大 C.落地时速度减小 D.落地时速度方向不变
5.(2023·浙江学业考试)如图所示,用无人机投送小型急救包。无人机以的速度向目标位置匀速水平飞行,投送时急救包离目标位置高度为,不计空气阻力,则( )
A.急救包落到目标位置的速度为 B.急救包落到目标位置的速度为
C.无人机离目标位置水平距离还有时投送 D.无人机离目标位置水平距离还有时投送
6.(2021·浙江学业考试)如图是某士兵进行常规82式手榴弹投掷训练。该士兵将重300克的手榴弹水平扔出,落地点到投掷点水平位移为80m,