内容正文:
5.4抛体运动
1.定义:将物体以一定的初速度水平抛出,物体只在重力作用下所做的运动叫作抛体运动。
2.发生条件:
①具有一定初速度
②只受重力(空气阻力可以忽略时)
3.性质:匀变速曲线运动,加速度为
重力加速度g
一、平抛运动
4.研究方法:将平抛运动分解为两个方向的直线运动
水平方向的匀速直线运动;
竖直方向的自由落体运动。
一、平抛运动
以速度v0沿水平方向抛出一物体,物体做平抛运动。经过时间t,物体运动到P点,求出物体在P点的速度。
二、平抛运动的速度
v0
vp
p
以速度v0沿水平方向抛出一物体,物体做平抛运动。经过时间t,物体运动到P点,求出物体在P点的速度。
二、平抛运动的速度
v0
vp
p
1.水平方向:
2.竖直方向:
O
x
y
α
vx = v0
vy
3.合速度:
4.速度方向:
以速度v0沿水平方向抛出一物体,物体做平抛运动。经过时间t,物体运动到P点,求出物体在P点的位移。
三、平抛运动的位移
v0
vp
p
s
以速度v0沿水平方向抛出一物体,物体做平抛运动。经过时间t,物体运动到P点,求出物体在P点的位移。
三、平抛运动的位移
v0
vp
p
s
1.水平方向:
2.竖直方向:
3.合位移:
4.位移方向:
O
x
y
以速度v0沿水平方向抛出一物体,物体做平抛运动。求出物体的轨迹方程,并分析轨迹的特点。
四、平抛运动的轨迹
v0
vp
p
s
O
x
y
P (x,y)
以速度v0沿水平方向抛出一物体,物体做平抛运动。求出物体的轨迹方程,并分析轨迹的特点。
四、平抛运动的轨迹
v0
vp
s
O
x
y
P (x,y)
平抛运动的轨迹一条抛物线
五、平抛运动规律的推论
1.平抛运动时间:
即平抛物体在空中的飞行时间仅取决于下落的高度,与初速度v0无关。
2.落地的水平距离:
即水平距离与初速度v0和下落的高度h有关,与其他因素无关。
五、平抛运动规律的推论
速度偏向角的正切值:
位移偏向角的正切值:
3.所以:tanβ=2tanα
即:平抛运动速度方向角的正切等于位移方向角正切的2倍
速度偏向角的正切值:
s
五、平抛运动规律的推论
速度偏向角的正切值:
位移偏向角的正切值:
4.因为:tanβ=2tanα
所以:平抛运动任意位置速度的反向延长线与相应时间内水平位移的交点为水平位移的中点。
速度偏向角的正切值:
s
例1 关于平抛运动,下列说法中正确的是( )
A.平抛运动是一种变加速运动
B.做平抛运动的物体加速度随时间逐渐增大
C.做平抛运动的物体每秒内速度增量相等
D.做平抛运动的物体每秒内位移增量相等
典型例题:一、对平抛运动的理解
例2 从某一高度处水平抛出一物体,它落地时速度是50 m/s,方向与水平方向成53°角.(不计空气阻力,g取10 m/s2,cos 53°=0.6,sin 53°=0.8)求:
(1)抛出点的高度和水平射程;
(2)抛出后3 s末的速度;
(3)抛出后3 s内的位移.
典型例题:二、平抛运动规律的应用
例3 (2021·江苏平潮高级中学高一月考)如图,x轴在水平地面上,y轴沿竖直方向.图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹,其中b和c是从同一点抛出的,不计空气阻力,则( )
A.a的初速度比b的小
B.a的初速度比c的大
C.a的飞行时间比b的长
D.b的飞行时间比c的长
典型例题:二、平抛运动规律的应用
例4 如图所示,若物体自倾角为θ的固定斜面顶端沿水平方向抛出后仍落在斜面上,则物体与斜面接触时速度与水平方向的夹角φ满足(空气阻力不计,物体可视为质点)( )
A.tan φ=sin θ
B.tan φ=cos θ
C.tan φ=tan θ
D.tan φ=2tan θ
典型例题:三、平抛运动的两个重要推论
例5 如图所示,AB为半圆环ACB的水平直径,C为环上的最低点,环半径为R.一个小球从A点沿AB以速度v0抛出,不计空气阻力,则下列判断正确的是( )
A.v0越大,小球从抛出到落在半圆环上经历的时间越长
B.即使v0取值不同,小球落到环上时的速度方向和水平方向的夹角也相同
C.若v0取值适当,可以使小球垂直撞击半圆环
D.无论v0取何值,小球都不可能垂直撞击半圆环
典型例题:三、平抛运动的两个重要推论
例6 如图所示,AB为半圆环ACB的水平直径,C为环上的最低点,环半径为R.一个小球从A点沿AB以速度v0抛出,不计空气阻力,则下列判断正确的是( )
A.v0越大,小球从抛出到落在半圆环上经历的时间越长
B.即使v0取值不同,小球落到环上时的速度方向和水平方向的夹角也相同
C.若v0取值适当,可以使小球垂直撞击半圆环
D.无论v0取何值,小球都不可能垂直撞击半圆环
典型例题:三、平抛运动的两个重要推论
$$