内容正文:
第五章 抛体运动
第4节 抛体运动的规律
第2课时 平抛运动的重要推论&一般的抛体运动
【回顾】平抛运动的规律研究
分解平抛运动。竖直方向:自由落体运动,水平方向:匀速直线运动。先分两个方向分别分析运动规律,再进行矢量合成。
x
o
y
v0
G
水平方向:匀速直线运动
竖直方向:自由落体运动
真实的运动:合运动
始终贯彻思想:分两个方向分别看问题!
自由落体运动
匀速直线运动
y
x
s
vy
vx
v
θ
α
平抛运动的一个规律:任意时刻的速度角 θ 与位移角 α 满足特定关系
y
x
s
vy
vx
v
θ
α
O
推论:根据 tan θ = 2 tan α,作速度的反向延长线,则其过水平位移的中点
证明:
h
x/2
v0
例:某同学用无人机模拟“投弹”实验,无人机在高度 h 时水平投出一个小球,若小球到达地面时速度方向与水平方向的夹角为 θ,空气阻力可以忽略不计,重力加速度为 g,则水平射程x=____________
y
x
vy
vx
v
不考虑空气阻力时,一个物体沿斜向抛出后,只在重力作用下的运动。
斜抛运动:
v0
v0
与平抛运动的相同点和不同点:
相同点:
(1)物体都只受重力作用
(2)运动轨迹都是曲线(抛物线)
不同点:
初速度与水平方向有夹角
x
o
y
v0
mg
斜抛运动的处理思路:
——化曲为直,将曲线运动分解成两个直线分运动处理
如何选取分解的方向?
——竖直方向:合力为mg,a=g
水平方向:合力为 0, a=0
v0x
v0y
水平方向
竖直方向
初速度为 v0y 的竖直上抛运动
速度为 v0x 的匀速直线运动
注意:初速度v0也需沿水平、竖直方向进行分解
斜抛运动在竖直方向上的分运动:初速度为 v0y 的竖直上抛运动
回顾竖直上抛运动的特点:对称性
时间对称:抛出至落回抛出点,t上= t下
上升时间等于下降时间
速度对称:抛出至落回抛出点,vt = -v0
落回速度与抛出速度等大反向
(1)时间对称:相对于轨迹最高点,两侧对称的上升时间等于下降时间.
(2)速度对称:相对于轨迹最高点,两侧对称的两点速度大小相等.
(3)轨迹对称:斜抛运动的轨迹相对于过最高点的竖直线对称.
斜抛运动:竖直上抛+匀速直线运动的合运动,同样具备对称性:
到达最高点时的特点?
——水平分速度为v0x,竖直分速度为0
可看作两个平抛运动
轨迹对称
已知初速度为v0,与水平方向的夹角为θ,重力加速度为g,试求:
①抛出至回到同一高度的速度?
②抛出至达到最高点所用的时间?
③抛出至回到同一高度所用的时间?
④最高点与抛出点的高度差?
⑤抛出至回到同一高度时的水平射程?
例:如图所示,小球从A点斜向上抛出,恰好垂直撞到竖直墙壁上的B点,已知小球在A点速度大小为2 m/s,与水平方向成60°夹角。不计空气阻力,重力加速度g取10 m/s2,下列说法正确的是 ( )
A. 小球上升的最大高度为0.6 m B. 小球在最高点的速度大小为3 m/s
C. 小球从A运动到B的时间为0.3 s D. A、B间的水平距离为1.6 m
$$