内容正文:
平抛运动以抛出点为原点,取水平初速度v0方向为x轴正方向,竖直向下为y轴正方向,建立xOy坐标系,在某一时刻t的位置坐标P(x,y),位移s,速度vt(如图所示)的关系为:1.速度矢量三角形:由合速度vt、分速度vx、vy构成其中vx=v0,vy=gt所以vt=tanα=vy/vx=gt/v0。要点一 平抛运动中的两个矢量三角形2.位移矢量三角形:由合位移s,分位移x、y构成,其中x=v0t,y=(1/2)gt2,所以s=tanθ=y/x=gt/(2v0)。3.速度的偏角α与位移的偏角θ的关系:tanα=2tanθ此结论也可表述为,平抛运动的物体在任一位置的瞬时速度的反向延长线过水平位移的中点。*体验应用*试证明:做平抛(或类平抛)运动的物体任意时刻的瞬时速度的反向延长线一定通过此时水平位移的中点。【答案】如图所示,物体到达A点的水平分速度为vx=v0,竖直方向的分速度vy=gt。方向tanα=vy/vx=gt/v0而tanβ=y/x=gt2/v0所以tanα=y/(x/2)得证。要点二 平抛运动是匀变速运动1.由加速度与速度变化量之间的关系来说明,即Δv=gΔt,由于Δv的方向与重力加速度方向相同,且重力加速度大小不变,故相同时间内速度变化量相同。2.从速度变化量Δv=v2-v1(矢量减法)同样可以得出相同的结论。如图所示,设抛出T,2T,3T后的速度为v1、v2、v3,由于v1、v2、v3水平方向分速度相等,故:v1-v0=v2-v1=v3-v2,且方向都是竖直向下的。