有关斜抛运动的问题
斜抛运动的描述与计算
斜抛运动的描述与计算斜抛运动是指物体在斜向抛出的情况下运动的过程。
在斜抛运动中,物体同时具有竖向和水平方向的运动。
本文将描述斜抛运动的特点,并介绍相关的计算方法。
一、斜抛运动的特点斜抛运动具有以下几个特点:1. 运动轨迹为抛物线:斜抛运动的轨迹是一个抛物线。
当物体具有初速度和仰角时,通过分解初速度可得到竖直方向和水平方向上的分速度。
竖直方向上的分速度使物体具有自由落体的运动特征,而水平方向上的分速度使物体具有匀速直线运动的特征。
这两个方向的运动叠加在一起,形成了抛物线轨迹。
2. 最大高度发生在抛体运动的一半时间:在斜抛运动中,最大高度发生在整个运动时间的一半处。
这是因为当物体向上抛出时,竖直速度逐渐减小,直至达到0。
然后物体开始下落,竖直速度逐渐增大。
当物体下落至与抛出时的高度相同时,速度达到最大值。
之后再次逐渐减小直至抛体落地。
3. 水平方向的运动速度恒定:在斜抛运动中,物体的水平方向速度是恒定的,不受重力的影响。
也就是说,物体在斜向抛出后,其水平速度将保持不变,直到物体落地。
这是因为物体受到的竖直方向的重力加速度不会影响其水平方向的速度。
二、斜抛运动的计算方法在斜抛运动中,我们可以利用以下几个物理公式来进行计算:1. 抛体在竖直方向上的运动:抛体在竖直方向上的运动满足自由落体运动的规律。
可以利用以下公式计算抛体的高度、竖直初速度、竖直末速度和运动时间等参数:- 高度 h = v₀y * t + 0.5 * g * t²- 竖直初速度 v₀y = v₀ * sinθ- 竖直末速度 v_y = v₀y + g * t- 运动时间 t = 2 * v₀y / g其中,v₀y为物体在竖直方向上的初速度,v₀为物体在抛出时的初速度,θ为抛出的仰角,g为重力加速度,t为抛体在竖直方向上的运动时间。
2. 抛体在水平方向上的运动:抛体在水平方向上的运动是匀速直线运动,可以利用以下公式来进行计算:- 水平位移 x = v₀x * t- 水平初速度 v₀x = v₀ * cosθ其中,v₀x为物体在水平方向上的初速度,v₀为物体在抛出时的初速度,θ为抛出的仰角,t为抛体在水平方向上的运动时间。
高中物理斜抛练习题及讲解
高中物理斜抛练习题及讲解# 高中物理斜抛练习题及讲解## 练习题一:斜抛运动的基本参数计算题目描述:一个物体从地面以30度角斜向上抛出,初速度为20米/秒。
忽略空气阻力,求物体的上升时间和最高点的高度。
解答步骤:1. 根据斜抛运动的特点,将初速度分解为水平和垂直方向的分量。
2. 垂直方向的初速度为 \( v_{0y} = v_{0} \sin(\theta) \)。
3. 使用公式 \( h = \frac{v_{0y}^2}{2g} \) 计算最高点的高度。
4. 使用公式 \( t = \frac{v_{0y}}{g} \) 计算上升时间。
答案:- 垂直方向的初速度:\( v_{0y} = 20 \times \sin(30^\circ) = 10 \) 米/秒。
- 最高点的高度:\( h = \frac{10^2}{2 \times 9.8} \approx 5.1 \) 米。
- 上升时间:\( t = \frac{10}{9.8} \approx 1.02 \) 秒。
## 练习题二:斜抛运动的水平射程题目描述:在上述条件下,求物体的水平射程。
解答步骤:1. 水平方向的速度分量为 \( v_{0x} = v_{0} \cos(\theta) \)。
2. 由于水平方向不受外力,水平速度保持不变。
3. 使用公式 \( R = v_{0x} \times t \) 计算水平射程。
答案:- 水平方向的速度:\( v_{0x} = 20 \times \cos(30^\circ) = 17.32 \) 米/秒。
- 水平射程:\( R = 17.32 \times 1.02 \approx 17.6 \) 米。
## 练习题三:斜抛运动的总时间题目描述:求物体从抛出到落地的总时间。
解答步骤:1. 斜抛运动的总时间等于上升时间和下降时间之和。
2. 下降时间与上升时间相等。
答案:- 总时间:\( T = t_{上升} + t_{下降} = 1.02 + 1.02 = 2.04 \) 秒。
物体的斜抛运动
物体的斜抛运动物体的斜抛运动是指物体在初速度具有水平分量和垂直分量的情况下,受到重力的作用下进行的运动。
斜抛运动是一种常见的物体运动形式,例如抛出的投影物、打出的棒球等都属于斜抛运动。
本文将从斜抛运动的运动规律、公式推导以及实际应用等方面进行探讨。
一、斜抛运动的运动规律在没有考虑阻力的情况下,物体的斜抛运动具有以下几个基本的运动规律:1. 物体的水平速度始终保持不变,不受重力的影响。
这是因为物体水平方向没有外力的作用,根据惯性定律,物体在水平方向上将保持匀速直线运动。
2. 物体的垂直速度受到重力的影响,在运动过程中逐渐增大。
重力将使物体在垂直方向上具有加速度,使垂直速度逐渐增大。
3. 物体的水平位移与水平速度成正比。
根据匀速直线运动的规律,物体在水平方向上运动的距离等于水平速度乘以时间。
4. 物体的垂直位移与时间成二次函数关系。
根据自由落体运动的规律,物体在垂直方向上的位移与时间成二次函数关系。
二、斜抛运动的相关公式推导在斜抛运动中,我们可以通过一些基本的物理公式来描述运动过程。
以下是一些常用的斜抛运动公式推导:1. 水平速度分量公式:$$v_x = v \cdot cos(\theta)$$其中,$$v_x$$为物体的水平速度分量,$$v$$为物体的初始速度,$$\theta$$为物体的抛射角度。
2. 垂直速度分量公式:$$v_y = v \cdot sin(\theta)$$其中,$$v_y$$为物体的垂直速度分量。
3. 时间公式:$$t = \frac{2v_y}{g}$$其中,$$t$$为物体在垂直方向上的运动时间,$$g$$为重力加速度。
4. 最大高度公式:$$h_{max} = \frac{v_y^2}{2g}$$其中,$$h_{max}$$为物体的最大高度。
5. 飞行距离公式:$$d = \frac{v^2 \cdot sin(2\theta)}{g}$$其中,$$d$$为物体的水平飞行距离。
斜抛运动练习题及答案
斜抛运动练习题及答案以下是一些关于斜抛运动的练题及其答案。
这些练题旨在帮助你加强对斜抛运动的理解和应用。
练题1. 一个物体以速度25 m/s被从地面上一个角度为45度的斜面上抛。
求物体的水平速度和垂直速度。
2. 一个小球从10米高的平台上以28 m/s的速度斜抛向前,求小球的飞行时间和飞行最远的距离。
3. 一个抛体以60 m/s的速度从斜坡上斜抛,抛体的初速度与斜坡的夹角为30度。
求抛体的水平速度和垂直速度。
答案1. 物体的水平速度和垂直速度可以通过将速度分解为水平和垂直分量来计算。
水平速度等于初速度乘以cosθ,垂直速度等于初速度乘以sinθ,其中θ是斜面的角度。
在这个问题中,25 m/s乘以cos45度等于约17.68 m/s,乘以sin45度等于约17.68 m/s。
2. 小球的飞行时间可以通过t = 2 * v * sinθ / g计算,其中v是初速度,θ是斜抛的角度(以及初始距离的角度),g是重力加速度。
飞行最远的距离可以通过d = v^2 * sin2θ / g计算。
在这个问题中,初速度为28 m/s,角度为45度,重力加速度为9.8 m/s^2。
通过计算,飞行时间约为3.18秒,飞行最远的距离约为57.65米。
3. 抛体的水平速度和垂直速度可以通过将速度分解为水平和垂直分量来计算。
水平速度等于初速度乘以cosθ,垂直速度等于初速度乘以sinθ,其中θ是斜坡的角度。
在这个问题中,60 m/s乘以cos30度等于约51.96 m/s,乘以sin30度等于约30 m/s。
希望这些练习题和答案能对你的学习有所帮助!如有其他问题,请随时提问。
斜抛运动问题
斜抛运动问题斜抛运动是物理学中的一个重要概念,指的是在一个带有初速度的斜面上进行投掷运动的情况。
在斜抛运动中,物体的初速度可以分解为水平方向和竖直方向的分量,而物体在竖直方向上的运动受到重力的作用,水平方向上的运动则不受重力影响。
一、斜抛运动的基本公式在解决斜抛运动问题时,我们可以使用以下基本公式来推导和计算物体的运动轨迹和相关参数:1. 水平方向的位移公式:Δx = v0x * t其中,Δx表示水平方向的位移,v0x表示初速度在水平方向上的分量,t表示运动的时间。
2. 竖直方向的位移公式:Δy = v0y * t - 0.5 * g * t^2其中,Δy表示竖直方向的位移,v0y表示初速度在竖直方向上的分量,g表示重力加速度,t表示运动的时间。
3. 水平方向的速度公式:vx = v0x其中,vx表示物体在水平方向上的速度,v0x表示初速度在水平方向上的分量。
4. 竖直方向的速度公式:vy = v0y - g * t其中,vy表示物体在竖直方向上的速度,v0y表示初速度在竖直方向上的分量。
5. 时间公式:t = 2 * v0y / g其中,t表示物体运动的时间,v0y表示初速度在竖直方向上的分量,g表示重力加速度。
二、斜抛运动的实际应用斜抛运动在现实生活中有广泛的应用,下面以两个实际问题为例进行说明:问题一:一个学生在足球场上以30 m/s的速度将足球从地面斜扔出去,足球落地的水平距离是多少?解答:首先,需要将30 m/s的速度分解为水平方向和竖直方向上的分量。
假设足球运动的时间为t,根据速度分解公式可得:v0x = v *cosθ,v0y = v * sinθ,其中v为初速度,θ为投掷的角度。
根据时间公式可得:t = 2 * v0y / g。
将v = 30 m/s和g = 9.8 m/s^2代入,可以计算出t = 6.12 s。
根据水平方向的位移公式可得:Δx = v0x * t = v * cosθ * t。
高一物理斜抛运动试题
高一物理斜抛运动试题1.一物体做斜抛运动(不计空气阻力),在由抛出到落地的过程中,下列表述中正确的是().A.物体的加速度是不断变化的B.物体的速度不断减小C.物体到达最高点时的速度等于零D.物体到达最高点时的速度沿水平方向【答案】D【解析】做斜抛物体的运动的物体在运动过程中只受到重力作用,即加速度恒定,A错误,物体在竖直方向做竖直上抛运动,当下落时速度越来越大,B错误,当物体到达最高点时,竖直方向速度为零,但是水平方向上的速度不为零,C错误,D正确思路分析:在水平方向和平抛一样都是匀速直线运动,不同的是在竖直方向,斜抛在竖直方向上是竖直上抛运动.试题点评:本题是平抛运动的推广,处理问题的方法是一样的,都是分解到水平和竖直两个方向上。
2.斜抛运动与平抛运动相比较,相同的是().A.都是匀变速曲线运动B.平抛是匀变速曲线运动,而斜抛是非匀变速曲线运动C.都是加速度逐渐增大的曲线运动D.平抛运动是速度一直增大的运动,而斜抛是速度一直减小的曲线运动【答案】A【解析】平抛运动与斜抛运动的共同特点是它们都以一定的初速度抛出后,只受重力作用.合外力为G=mg,根据牛顿第二定律可以知道平抛运动和斜抛运动的加速度都是恒定不变的,大小为g,方向竖直向下,都是匀变速运动.它们不同的地方就是平抛运动是水平抛出、初速度的方向是水平的,斜抛运动有一定的抛射角,可以将它分解成水平分速度和竖直分速度,也可以将平抛运动看成是特殊的斜抛运动(抛射角为0°).平抛运动和斜抛运动初速度的方向与加速度的方向不在同一条直线上,所以它们都是匀变速曲线运动,B、C错,A正确.平抛运动的速率一直在增大,斜抛运动的速率先减小后增大,D错.思路分析:平抛运动与斜抛运动的共同特点是它们以一定的初速度抛出后,都只受重力作用.平抛运动和斜抛运动的加速度都是恒定不变的,不同的地方就是平抛运动是水平抛出、初速度的方向是水平的,斜抛运动有一定的抛射角,可以将它分解成水平分速度和竖直分速度,试题点评:本题考查了斜抛运动和平抛运动的相同和不同点,对两种运动的正确理解是解题的关键3.如图所示,一架飞机距地面的高度为h,以匀速v1水平飞行.今有一高射炮要击中飞机,设高射炮炮弹的初速度为v,与水平方向的夹角为α,并设发射时飞机在高射炮的正上方,空气的阻力可不计,那么要击中飞机,v0必须满足什么条件?并讨论v和α的关系.【答案】见解析【解析】炮弹击中飞机必须满足的第一个条件v0cos α=v1即在同一时刻炮弹和飞机的横坐标相等.炮弹击中飞机的第二个条件是飞行的最大高度hmax≥h.由两个条件得v0cos α=v1①2ghmax =(vsin α)2 ②所以v sin2α≥2gh.所以,击中条件是v0cos α=v1和vsin α≥.v 1、α不同,v就不同,但是整体要满足上面两个推论结果.4.对于做斜上抛运动的物体,下列说法中正确的是(不计空气阻力):A.到达最高点时,物体速度为零,加速度不为零B.初速度一定时,抛射角越大,射高越小C.初速度一定时,抛射角越大,射程一定越大D.抛射角一定时,初速度越大,飞行时间越长【答案】D【解析】做斜上抛的物体,到达最高点时,加速度是重力加速度,所以加速度不会为零,而速度的竖直分量为零但水平分量不为零,所以A选项错误;由(vsinθ)2=2gh可知,初速度一定时,抛射角越大,射高应该越大,所以B选项错误;据x=vx t=vcosθt,vy=vsinθ=gt,则x= vsinθcosθ/g=v20sin(2θ)/g,由此式可知,当抛射角为450时,射程最远,所以C选项错误;据t= vsinθ/g可知,抛射角一定时,初速度越大,飞行时间越长,所以D选项正确。
斜抛远动公式
斜抛远动公式
摘要:
1.斜抛运动的定义和特点
2.斜抛运动的相关公式
3.斜抛运动的应用场景
正文:
斜抛运动是指物体在初速度一定的条件下,沿着一条抛物线轨迹运动的过程。
这种运动具有以下特点:物体在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上受重力作用做自由落体运动。
斜抛运动的相关公式主要包括水平方向的运动公式和竖直方向的运动公式。
水平方向的运动公式为:x = v0x * t,其中x表示水平位移,v0x表示水平初速度,t表示时间。
竖直方向的运动公式为:y = v0y * t - 0.5 * g * t^2,其中y表示竖直位移,v0y表示竖直初速度,g表示重力加速度,t表示时间。
斜抛运动在实际生活中有许多应用场景,如投掷运动、射击运动、航空航天等。
在投掷运动中,运动员需要掌握斜抛运动的规律,以便提高投掷的准确性和有效性。
在射击运动中,射手需要根据目标的距离和高度,计算出合适的初速度和射击角度,以达到精确射击的目的。
在航空航天领域,斜抛运动原理被应用于飞行器的发射和返回过程,以确保飞行器沿着预定的轨迹飞行。
总之,斜抛运动是一种具有广泛应用的物理现象。
(完整word版)《斜抛运动》分层练习
《斜抛运动》分层练习【基础达标】1.生活中常见的斜抛运动有:,, .2.斜抛运动可分解为和 .3.斜抛运动的射程与和有关。
4.以下关于斜上抛运动的速度、加速度的描述,正确的是()A.斜抛运动的水平速度不变B.斜抛运动的加速度不变C.斜抛运动的物体在最高点时速度为零D.斜抛运动的物体在最高点时加速度为零5.一小球以初速度v0与水平成α角斜上抛出,球从抛出到落至与抛出点同一高度时速度的变化量为() A.v o sinα B.2v o sinα C.v o cosα D.2v o cosα6.一个物体以初速度v0,与水平方向成θ角方向斜上抛出并开始计时,不计空气阻力,重力加速度为g,试写出时间t时的速度及两分速度的表达式,写出此时物体的位移及两分位移的表达式.7.一位铅球运动员把5kg的铅球,在离地面1。
6米高处以大小为10m/s方向与水平方向成450角的速度抛出.试求这位运动员这一投的成绩。
8.飞机以的200m/s速度与水平方向成300的角作俯冲轰炸.求:(1)飞机的水平分速度与竖直分速度。
(2)在1000m高空投炸弹并要命中目标,应在距目标水平距离多远投弹。
9.如图1—4—1所示,枪口A瞄准悬挂于高处B处的一只玩具熊,当子弹以初速v0射出时,B处的玩具同时自由落下.试问:(1)子弹能否射中玩具熊?(2)射中与否跟初速度v0、抛射角θ及射程是否有关?【能力提升】AB1.如图1—4-2所示是一张照底片,黑线是用曝光时间秒摄得的一颗子弹飞行的一段轨迹,方格的间距为厘米,照片比实物缩小倍,再测得子弹从发射到落地所需的时间为秒,若不计空气阻力,可以估测出子弹的射程为()A.1500m C.4000mB.3000m D.4500m2.A、B两个物体初速度相同。
A沿与水平方向成α角的光滑斜面上滑,所能达到的最大高度为H A;B与水平方向成α角斜上抛出,所能达到最大高度为H B。
试比较H A与H B的大小.3.国际篮联标准场地的三分线离蓝圈6.25米,蓝圈高度3.05米,一位运动员跳起后将蓝球离地面2.05米处以与水平方面成450度斜上抛出,蓝球正好投中。
斜抛运动在电场中的考点
斜抛运动在电场中的考点题目在距离为2l的两个平行带电金属板中央,有带电导体网OO',电压U_BO= 2U_OA。
现从A板的M点飞出一个带正电的粒子,其抛射角为α,已知轨迹最高点在距离B板l/2处。
求粒子返回A板的落地点到M点的水平距离x。
解析电场力分析:在匀强电场中,带电粒子所受的电场力是恒力,产生的恒定加速度为a= qE/m,其中q为粒子的电荷量,E为电场强度,m为粒子的质量。
由于电场在相邻的两个空间内是发生变化的(U_BO=2U_OA),因此粒子的加速度在两个区域内是不同的。
运动学分析:粒子的斜抛运动可以分解为两个相互关联的运动:水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的类竖直上抛运动。
在水平方向上,粒子以速度v₀cosα做匀速直线运动,即x=v₀cosαt。
在竖直方向上,粒子做类竖直上抛运动,其加速度在两个区域内分别为a₁和a₂(由于电场强度的变化)。
能量守恒分析:虽然能量守恒的思路在一般情况下可以简化计算,但在这个问题中,由于电场的变化,出发点到落地点间没有电势上的区别,因此能量守恒方程无法直接应用。
求解过程:首先,根据竖直方向上的类竖直上抛运动,求出粒子在两个区域内运动的时间t₁和t₂。
然后,利用水平方向上的匀速直线运动方程x=v₀cosαt,分别求出在两个区域内粒子水平位移的增量x₁和x₂。
最后,将x₁和x₂相加,得到粒子返回A板的落地点到M点的水平距离x=x ₁+x₂。
具体计算:假设粒子在第一个区域内的加速度为a₁,在第二个区域内的加速度为a₂。
根据竖直方向上的类竖直上抛运动,有v₀sinα=a₁t₁/2=a₂t₂/2,且l/2=(a ₁t₁²)/2+(a₂t₂²)/2。
同时,由于电场强度的变化,有a₁=qE₁/m,a₂=qE₂/m,且E₁/E₂=U_OA/U_BO=1/2。
通过解这个方程组,可以得到t₁和t₂的值。
最后,利用x=v₀cosα(t₁+t₂)求出水平距离x。
斜面上的斜抛运动规律总结
斜面上的斜抛运动规律总结斜面上的斜抛运动啊,这可是个挺有趣的事儿呢。
就好像你在一个斜着的滑梯上扔小石子,那小石子可不是随随便便就滚下去或者飞出去的,这里面可有着它自己的规律。
咱先来说说这个斜面的影响吧。
斜面就像是一个有个性的舞台,它改变了整个运动的环境。
斜抛的物体在这个斜面上啊,它受到的力就不像在平地上那么简单了。
你想啊,平地上就一个重力和空气阻力在起作用,可在斜面上呢,这个斜面就像一个爱捣乱的小跟班,给物体的运动加了点别的料。
重力在这个斜面上可就不能只看成是垂直向下了,得分解成沿着斜面的力和垂直于斜面的力,这就像是把一个大蛋糕切成了两块,每一块都有自己的作用。
那斜抛出去的物体的初速度呢?这就好比是你给小石子的初始动力。
这个初速度也得分解成沿着斜面方向和垂直于斜面方向的分速度。
你要是用力大一点扔小石子,那这两个分速度就会大一些,小石子在斜面上的运动轨迹就会更猛一些。
就像你跑步的时候,你起步的时候迈的步子大、跑的速度快,那你能跑的距离就远呗。
在斜面上的斜抛运动的轨迹啊,那可不像在平地上是个标准的抛物线。
它有点歪歪扭扭的,像是一个喝醉了酒的抛物线。
为啥呢?就是因为斜面的存在。
这个轨迹受到斜面的倾斜程度影响可大了。
要是斜面比较陡,那物体沿着斜面方向的运动就会更明显,就像水往低处流,陡的地方水流得更快一样。
而垂直于斜面方向的运动呢,就像是一个被限制了的小可怜,不能那么自由自在地发展。
再说这个运动的时间吧。
它可不是随随便便就能确定的。
就好像你煮一锅粥,你得看火候、看米的多少才能知道什么时候能煮好。
在斜面上斜抛运动的时间和初速度、斜面的角度、重力加速度这些都有关系。
如果初速度大,那这个物体在空中停留的时间可能就会长一点,就像你用力把气球吹得很大,它在空中飘的时间就会久一些。
斜面角度要是比较小,那物体在斜面上运动的时间可能也会变长,这就好比你走一个缓坡,可能要比走陡坡花的时间多。
那物体能达到的最大高度呢?这就像是小石子在斜面上能蹦跶到的最高处。
斜抛运动的轨迹与速度的分析与解题
斜抛运动的轨迹与速度的分析与解题斜抛运动是物理学中的重要概念,通过对物体抛出的角度、初速度以及重力等因素的分析,可以推导出物体在空中运动的轨迹和速度。
本文将分析斜抛运动的基本原理,并结合实际情况进行解题。
一、斜抛运动的基本原理斜抛运动是指物体在受到水平初速度和竖直初速度的作用下,在重力的影响下进行运动。
在斜抛运动中,水平方向和竖直方向的运动是相互独立的,即水平方向上的速度不会影响竖直方向上的速度,而竖直方向上的重力只会影响物体在竖直方向上的运动。
二、斜抛运动的轨迹分析1. 斜抛运动的轨迹一般为抛物线形状。
当物体的初速度分解为水平方向和竖直方向的分速度后,物体在水平方向保持匀速直线运动,而在竖直方向上受到重力的作用而产生自由落体运动,因此物体的轨迹为抛物线。
2. 轨迹的形状受抛出角度的影响。
当抛出角度为45°时,水平和竖直方向的初速度相等,物体的运动轨迹呈现最大的水平距离。
当抛出角度小于45°时,物体的运动轨迹更接近水平方向;相反,当抛出角度大于45°时,物体的运动轨迹更接近竖直方向。
三、斜抛运动速度的分析1. 水平速度:斜抛运动中,物体在竖直方向上受到重力的作用,不会改变物体的水平速度,因此水平速度保持恒定。
2. 竖直速度:物体在竖直方向上受到重力的影响而逐渐增加,纵向速度越来越大。
当物体达到最高点时,竖直速度减小至零,然后物体开始下降,竖直速度逐渐增大。
3. 速度的合成:斜抛运动中,水平速度和竖直速度可以合成为物体的合速度。
合速度的大小等于两个分速度的矢量和。
根据三角函数的性质,合速度的大小可以通过初速度和抛出角度来计算。
四、斜抛运动的解题示例假设一个物体以30°的角度沿水平方向抛出,初速度为20 m/s,求解物体的运动轨迹和速度。
根据已知条件,将初速度分解为水平方向和竖直方向的分速度:水平分速度Vx = 20 m/s * cos 30° = 17.32 m/s竖直分速度Vy = 20 m/s * sin 30° = 10 m/s物体的水平速度保持不变,为17.32 m/s。
斜抛运动的最高点与飞行时间的关系
斜抛运动的最高点与飞行时间的关系斜抛运动是物理力学中一个经典的问题,研究斜抛运动的最高点与飞行时间的关系对于理解运动轨迹和投掷物体的特性具有重要意义。
本文将探讨斜抛运动的最高点与飞行时间之间的关系,并通过实例进行说明。
在斜抛运动中,物体由一个点以一定的初速度和固定的抛射角度沿抛射方向进行运动。
当物体达到最高点时,其竖直速度为0,而水平速度仍保持一定值。
最高点即为物体运动轨迹的顶点,也是物体的最远点。
通过研究最高点与飞行时间的关系,我们可以揭示斜抛运动的特性和规律。
首先,我们将推导斜抛运动的相关公式。
设物体的初速度为v0,抛射角度为θ,加速度为g(取向下),最高点的高度为h,飞行时间为t。
根据物理学的理论知识,我们可以得到以下公式:水平速度分量:Vx = v0 * cosθ竖直速度分量:Vy = v0 * sinθ - g * t位移公式(水平方向):x = v0 * cosθ * t位移公式(竖直方向):y = v0 * sinθ * t - 0.5 * g * t^2最高点高度:h = v0^2 * sin^2θ / (2 * g)飞行时间:t = 2 * v0 * sinθ / g通过上述公式,我们可以看出最高点的高度与物体的初速度的平方、sin函数的平方和重力加速度的倒数有关。
也就是说,随着初速度的增大,最高点的高度也会增大;而随着抛射角度的增大,最高点的高度也会增大。
另外,对于给定的初速度和抛射角度,最高点的高度是一个固定值,与物体的质量无关。
飞行时间与物体的初速度和抛射角度有直接的关系。
由飞行时间的公式可知,飞行时间与初速度的正比例关系、抛射角度的正弦函数值及重力加速度的倒数有关。
因此,我们可以得出结论:在给定的抛射角度下,初速度越大,飞行时间越长;而在给定的初速度下,抛射角度越大,飞行时间也越长。
为了更好地理解斜抛运动的最高点与飞行时间的关系,让我们来看一个实际的例子。
假设小明用力将一个小球以30°的抛射角度和15 m/s的初速度向上抛出。
物体的斜抛运动与速度
物体的斜抛运动与速度斜抛运动是物体沿着抛物线轨迹运动的一种运动形式。
物体在斜抛运动中的速度起到至关重要的作用,它影响着物体运动的轨迹、飞行的距离以及投掷的高度。
本文将探讨物体的斜抛运动与速度之间的关系及其影响因素。
一、斜抛运动的基本特点斜抛运动是一种平抛运动和竖直上抛运动的综合,它具有以下基本特点:1. 抛射方向与重力方向之间存在夹角,物体在该夹角方向上的速度分量为初速度分量,物体在重力方向上的速度分量为重力分量。
2. 物体在斜抛运动中的速度不断变化,其大小和方向均随时间变化,但总速度的大小保持不变,只有方向改变。
3. 物体在上升和下降过程中所用的时间相等。
4. 物体的抛体轨迹为抛物线,最大高度出现在初速度的平方与重力加速度的比值的二分之一处。
二、速度对斜抛运动的影响速度是物体斜抛运动中最基本且关键的因素之一,它直接影响着物体的飞行距离和抛掷的高度。
以下是速度对斜抛运动的影响:1. 飞行距离:速度越大,飞行距离越远。
当保持其他条件不变时,增加速度将使物体在抛物线轨迹上飞行的距离增加。
2. 最大高度:速度越大,最大高度越高。
较高的速度可使物体获得更大的上升分量,从而达到更高的最大高度。
3. 运动轨迹:速度的改变会影响物体的运动轨迹。
较大的速度会使抛物线的曲率更平缓,而较小的速度则会使曲线更陡峭。
三、影响斜抛速度的因素速度的大小取决于多个因素。
以下是影响斜抛速度的因素:1. 初速度:初速度的大小直接决定物体在斜抛运动中的速度。
增加初速度将使速度增大,从而影响物体的飞行距离和最大高度。
2. 斜抛角度:斜抛角度是初速度与水平方向的夹角,它决定了速度在水平方向和竖直方向上的分量大小。
不同的斜抛角度将导致不同的速度大小和飞行轨迹。
3. 外力:外力的影响也会改变物体的斜抛速度。
例如,在斜抛运动中如果有空气阻力存在,它将使物体的速度减小。
四、斜抛速度的测量方法在实际的斜抛实验中,测量物体斜抛速度的方法有许多种。
物体的斜抛运动问题
物体的斜抛运动问题物体的斜抛运动问题是物理学中经典的问题之一,也是我们在日常生活中经常遇到的情景之一。
斜抛运动指的是一个物体被抛出后,在水平方向上还存在初速度的情况下,在重力作用下进行运动的情况。
斜抛运动问题中,我们通常关心的是物体的运动轨迹、抛射高度、飞行时间、最大飞行距离、最大高度等。
要解决这些问题,我们需要利用运动学公式和牛顿力学原理。
首先,我们来看一个简单的斜抛运动问题。
假设有一个小球以速度v0以角度α抛出,我们想要知道小球的运动轨迹。
根据运动学公式,我们可以将小球在水平和垂直方向上的运动分解。
在水平方向上,小球的速度保持恒定,因此小球的水平位移可以表示为:x = v0 * t * cos(α)。
在垂直方向上,小球受到重力的影响,速度会逐渐减小,最终达到最大高度时速度为零。
根据运动学公式,我们可以得到小球的高度关于时间的函数:y = v0 * t * sin(α) - 1/2 * g * t^2。
由于该问题是二维运动问题,我们需要对其进行分解处理。
我们可以通过求解x和y方程组,得到小球的运动轨迹。
除了运动轨迹外,我们还可以推导出其他有关斜抛运动的重要参数。
其中,抛射高度指的是小球离地面的最大高度。
根据垂直方向的运动方程,我们可以找到小球的最大高度:ymax = (v0^2 * sin^2(α)) / (2 * g)。
飞行时间是指小球从抛出到着陆所经过的时间,可以通过解方程得到:t = t1 + t2 = 2 * v0 * sin(α) / g。
最后,我们来计算小球的飞行距离。
可以通过x方程来求解:x = 2 * v0^2 * sin(α) * cos(α) / g。
通过以上的计算,我们可以得到一个完整的物体斜抛运动问题的解答。
值得注意的是,在现实中,存在一些误差,如空气阻力和地球引力的非均匀性等。
但在理想条件下,这些计算结果是相对准确的。
斜抛运动问题不仅在物理学中具有重要意义,而且在工程学、体育运动等领域也有广泛的应用。
斜抛运动例题
1.做斜抛运动的物体( )A.水平分速度不变B.加速度不变C.在相同的高度处有相同的速度D.经过最高点时,瞬时速度为零2.某同学在篮球场地上做斜上抛运动实验,设抛出球的初速度为20 m/s,抛射角分别为30°、45°、60°、75°,不计空气阻力,则关于球的射程,以下说法中正确的是( )A.以30°角度抛射时,射程最大B.以45°角度抛射时,射程最大C.以60°角度抛射时,射程最大D.以75°角度抛射时,射程最大3.一位田径运动员在跳远比赛中以10 m/s 的速度沿与水平面成30°的角度起跳,在落到沙坑之前,他在空中滞留的时间约为(g取10 m/s2)( )A.0.42 s B.0.83 sC.1 s D.1.5 s4.若不计空气阻力,下列运动可以看成斜抛运动的是( )A.斜向上方发射的探空火箭B.足球运动员远射踢出的高速旋转的“香蕉球”沿奇妙的弧线飞入球门C.姚明勾手投篮时抛出的篮球D.军事演习中发射的导弹5.将同一物体分别以不同的初速度、不同的仰角做斜抛运动,若初速度的竖直分量相同,则下列哪个量相同 ( )A.落地时间B.水平射程C.自抛出至落地的速度变化量D.最大高度6.斜抛运动与平抛运动相比较,相同的是( )A.都是匀变速曲线运动B.平抛是匀变速曲线运动,而斜抛是非匀变速曲线运动C.都是加速度逐渐增大的曲线运动D.平抛运动是速度一直增大的运动,而斜抛是速度一直减小的曲线运动7、两物体自同一地点分别与水平方向成θ1=60°、θ2=30°的仰角抛出,若两物体所达到的射程相等,则它们的抛射速度之比为( )A.1∶1 B.1∶3C. 3∶1 D.1∶38、如图1所示,在水平地面上的A点以速度v1跟地面成θ角射出一弹丸,恰好以速度v2垂直穿入墙壁上的小孔B,则下列说法正确的是()A.在B点以跟v2大小相等、方向相反的速度射出弹丸,它必定落在地面上的A点B.在B点以跟v1大小相等、跟v2方向相反的速度射出弹丸,它必定落在地面上的A点C.在B点以跟v1大小相等、跟v2方向相反的速度射出弹丸,它必定落在A点的左侧D.在B点以跟v1大小相等、跟v2方向相反的速度射出弹丸,它必定落在A点的右侧9、下列关于做斜抛运动的物体速度改变量的说法中正确的是(g=9.8 m/s2)()A.抛出后一秒内物体速度的改变量要比落地前一秒内的小B.在到达最高点前的一段时间内,物体速度的变化要比其他时间慢一些C.即使在最高点附近,每秒钟物体速度的改变量也等于9.8 m/sD.即使在最高点附近,物体速度的变化率也等于9.8 m/s210、一足球运动员开出角球,球的初速度是20 m/s,初速度方向跟水平面的夹角是37°.如果球在飞行过程中,没有被任何一名队员碰到,空气阻力不计,g取10 m/s2,求:(1)落点与开出点之间的距离;(2)球在运动过程中离地面的最大距离.。
斜抛运动习题
1、关于做斜抛运动(不计空气阻力)的物体,下列说法中正确的是()A. 初速度越大,射程越大B. 抛射角越大,射程越小C. 初速度一定时,抛射角越大,射程越小D. 抛射角一定时,初速度越大,射程越大2、A、B两物体初速度相同,A沿与水平方向成角的光滑斜面上滑;B与水平方向成角斜上抛。
它们所能达到的最大高度分别为和,则()A. B. C. D. 无法确定3、做斜上抛运动的物体()A. 水平分速度不变B. 加速度不变C. 在相同的高度处有相同的速度D. 经过最高点时,瞬时速度为零4、如图1所示,已知炮弹的初速度是,今把大炮置于高度为800m的山上,要使炮弹命中水平距离是9.6km的地面上的目标。
求:图1(1)发射时炮筒的仰角;(2)炮弹落地时的速度(g取)5、对做斜抛运动的物体,下列说法正确的是()A、它是匀变速曲线运动B、它到达最高点时速度为零C、它可分解为沿初速度方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动D、若抛出点和落地点在同一水平面上,则抛出点的速度与落地点速度一定相同6、在高空中有a、b、c、d四个小球,在同一位置、同一竖直面内、同时、以相同的速率抛出,抛出时抛射角都为45°,见图示,那么1s 后四个小球在空中的位置构成的正确图形是( )7、地面上的水龙头按下图示的方式向上喷水,所有水珠喷出的初速度大小均为v0,都可认为它们做斜抛运动,假设喷出后水束的最高位置距地面5m,试求水束落地时的圆半径。
8、斜向上抛一球,抛射角,当时,球仍斜向上上升,但方向已跟水平成角。
求:(1)球的初速度是多少?(2)球将在什么时候达到最高点?(g取)9、如图2所示,从A点以某一初速度抛出一个小球,在离A点水平距离为s处有一堵高度为h的墙BC,要求小球能越过B点。
问小球以怎样的速度抛出,才能使小球恰好越过墙壁?图210、一个小球做斜抛运动,空气阻力不计,它经2s返回与抛出点同一高度处,则小球的射高是()A、5mB、10mC、20mD、因抛出时,抛射角和初速度不知,故上升高度不能确定11、在掷铅球时,铅球出手时离地面高度为h,若出手时速度为v0,求以何角度掷球时,铅球水平射程最远,最远射程多少?(假设空气对铝球的阻力不计)。
斜抛运动计算题
斜抛运动计算题斜抛运动是一种常见的物理运动,涉及到抛体在水平方向和竖直方向上同时运动的情况。
本文将为您介绍斜抛运动的基本知识,并解答一些相关计算题。
斜抛运动的基本知识斜抛运动可以分解为水平方向运动和竖直方向运动。
在水平方向上,抛体的速度是恒定的;在竖直方向上,抛体受到重力的作用,速度逐渐增加或减小。
问题1:计算斜抛运动的水平方向速度水平方向速度是指抛体在水平方向上运动的速度。
根据斜抛运动的特点,水平方向速度保持不变。
对于一个抛体,如果我们已知其斜抛角度和初速度,可以通过如下公式计算水平方向速度:水平方向速度 = 初速度 × cos(斜抛角度)问题2:计算斜抛运动的竖直方向速度竖直方向速度是指抛体在竖直方向上运动的速度。
由于重力的作用,竖直方向速度会逐渐增加或减小。
对于一个抛体,如果我们已知其初速度和斜抛角度,可以通过如下公式计算竖直方向速度:竖直方向速度 = 初速度 × sin(斜抛角度) - 重力加速度 ×时间问题3:计算斜抛运动的飞行时间飞行时间是指抛体在空中停留的时间。
对于一个抛体,如果我们已知其初速度和斜抛角度,可以通过如下公式计算飞行时间:飞行时间 = (2 ×竖直方向速度) ÷重力加速度问题4:计算斜抛运动的最大高度最大高度是指抛体在整个运动过程中抬升的最大高度。
对于一个抛体,如果我们已知其初速度和斜抛角度,可以通过如下公式计算最大高度:最大高度 = (竖直方向速度的平方) ÷ (2 ×重力加速度)以上是关于斜抛运动的基本知识和基本计算的介绍,希望能对您有所帮助。
斜抛运动例题及答案
斜抛运动例题及答案斜抛运动是物理中经典的研究课题之一,它通过研究物体在斜面上运动的物理规律,为我们理解自然界中的运动规律提供了很好的参考。
斜抛运动的例题和答案是物理学习中的重要内容之一,下面让我们来看一下几个常见的例题及其答案。
例题1:一个人站在一个高度为20米的建筑物顶部,抛出一个物体,物体的初速度是10米/秒,抛出角度为45度。
求物体飞行的最长时间和最远水平距离。
答案:首先我们需要确认空气的阻力可以忽略不计。
我们可以将物体的运动分解为竖直方向和水平方向两个独立的运动。
在竖直方向上,物体受到重力的作用,运动路径呈抛物线形。
物体从建筑物顶部抛出时,初速度可以分解为两个分量,分别为竖直方向和水平方向的速度。
竖直方向上的初速度为v0sin45,水平方向上的初速度为v0cos45。
假设物体的运动时间为t,则在竖直方向上,物体运动的距离可以表示为:H = v0t * sin45 - 1/2 * g * t^2其中v0为初速度,g为重力加速度,在地球上约为9.8米/秒²,t为运动时间,角度为45度。
在水平方向上,物体的运动速度保持不变,运动距离可以表示为:D = v0 * cos45 * t综合以上两个公式,我们可以得到物体运动的最长时间和最远水平距离的关系式:t = (2 * v0 * sin45) / gD = v0^2 / g代入数值计算,可以得到该物体的运动时间为2.04秒,最远水平距离为51.0米。
例题2:一个人站在一个平面上,以30度的角度抛出一个物体,初速度为10米/秒,物体飞行的最高点离地面多少米?答案:同样地,我们可以将物体的运动分解为水平方向和竖直方向的运动。
在竖直方向上,物体受到重力的作用,其运动轨迹呈抛物线形。
物体从平面上抛出时,初速度可以分解为两个分量,分别为竖直方向和水平方向的速度。
竖直方向上的初速度为v0sin30,水平方向上的初速度为v0cos30,其中初速度v0为10米/秒,角度为30度。
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x
y
y x s
gt t v y t
v x =
+=-•=•=βθθtan 21
sin cos 222
x y
y
x y x v v v v v gt v v v v =+=-==θθθtan sin cos 2
2有关斜抛运动的问题
斜抛物体的运动
1、运动特点:只受到重力的作用;初速度斜向上。
2、分解:水平方向上的匀速直线运动;竖直方向上的竖直上抛运动。
3、运动规律:
速度: 位移:
飞行时间:g
v T θ
sin 20=
射程: g v x θ
2sin 20=
射高:g
v H 2sin 220θ
=
一、斜抛点在地面时
水平方向(匀速运动)的速度是:v 1=v 0cosθ 竖直方向的速度是:v 2=v 0si nθ-gt
水平方向的位移方程是:x=v0tcosθ
竖直方向的位移方程是:y=v0tsinθ-1/2 gt2
∵当物体落地时,竖直方向上的分速度大小与初速度的分速度相等,但方向相反,则有:-v0sinθ=v0sinθ-gt
∴物体的运动时间是:
t=2v0sinθ/g
物体的水平射程是:
S=v1t
=v0cosθ (2v0sinθ)/g
=2v02sinθcosθ/g
=v02sin2θ/g
从上式可以看出,当θ=45°时,2θ=90°,sin2θ有最大值,所以射程最远(忽略空气阻力时),即S max=v02/g。
二、斜抛点高于地面时
设抛物点距地面的高度为h,物体返回到抛物点的高度后再落到地面所用的时间为t´,则有:
v0sinθt´+ gt´2/2=h
∴t´=(-v0sinθ+)/g
总时间为:
t总=t+ t´=(v0sinθ+ )/g
物体的水平射程是:
S= t总v1=t总v0cosθ
=(v02sinθcosθ+v0cosθ)/g
由函数的单调性可知:
当0°≤θ≤45°时,此函数为增函数;
当45°≤θ≤90°时,此函数为减函数。
∴当θ=45°时,S有最大值(忽略空气阻力时),即。
三、斜抛点低于地面(且物体可以抛出地面)时
设抛物点距地面的深度为h,物体上升到地面时竖直方向上的速度为v2,物体上升到地面的时间为t1´,则有:
h=v0 t1´sinθ- g t1´2/2
t1´=(v0sinθ- )/g
v2=v0sinθ-g t1´=
而物体从地面抛出到落回地面的时间为:
t=2 /g
∴总时间为:
t总=t+t1´=(v0sinθ+)/g
物体的水平射程是:
S= t总v1=t总v0cosθ
=(v02sinθcosθ+v0cosθ )/g
由函数的单调性可知:
当0°≤θ≤45°时,此函数为增函数;
当45°≤θ≤90°时,此函数为减函数。
∴当θ=45°时,S有最大值(忽略空气阻力时),即:。
综上所述,斜抛运动的倾角为45°时,射程最远(忽略空气阻力时),即:
斜抛点在地面时h=0;斜抛点在地面以下时h<0;斜抛点在地面以上时h>0;。
1、斜抛物体在运动中()
A.速度一直在减小
B.水平速度先增大后减小
C.在最高点速度为0
D.竖直方向可认为做竖直上抛运动
分析:根据斜抛运动特点,水平分运动为匀速直线运动,竖直分运动为竖直上抛运动。
在最高点时,仅有竖直分速度为零。
所以答案:D
2、已知:某次校运会铅球比赛中,甲以11m/s的速度推出铅球,仰角为60度;乙以10.5m/s
的速度推出铅球,仰角为45度。
你说他俩谁的成绩好?
甲的成绩:10.4m,乙的成绩:11m
3、.在一次投篮游戏中,小刚同学调整好力度,将球从A点向篮筐B投去,结果球如图所示划着一条弧线飞到篮筐后方,已知A、B等高,请问:(1)下次再投时,他应如何调整?(2)若保持力度不变,要把球投入篮筐,他有几种投法?
分析:
1)、调整初速度大小(减小)、调整角度
2)、两种:增大抛出时角度、减小抛出时的角度。
4、如图所示,从A点以的初速度抛出一个小球,在离A点水平距离为s处有一堵高度
为h的墙BC,要求小球能超过B点.问小球以怎样的角度抛出,才能使最小?
先用最一般的坐标取法:以A点作为原点,水平方向(AC方向)
作为x轴,竖直方向作为y轴.小球的运动方程为
可解得①
这是一个有关和的函数关系,需要求为多少时有极小值.将①式改写成
即②
这是一个有关的一元二次方程,其判别式为
2
sin2
.
v
x
g
θ
=
提示:
直接根据射程:
B
A
②式的解为
当太小时,,②式无解,说明在此情况下小球不可能越过BC墙,当时,
②式有解,此时的便是小球能越过墙顶的最小的。
(因为如果再大,便会有两个值都能经过墙顶).
取作为未知数,可以解得
舍去不合理解,
此时
这种解法的数学要求较高。
换一种坐标取法:以AB方向作为x轴(如图)。
这样一取,小球在x、y方向上做的都是匀
变速运动了,和g都要正交分解到x、y方向上去。
小球的运动方程为
当小球越过墙顶时,y方向的位移为零,由②式可得
③
③式代入①式:
当最大,即时,有极小值。
比较两种解法的,可知两种解法的结果是相同的。
第二种解法对数学的要求略低一些,而且求极值的意义也明确一些。
5、若甲、乙两个物体都做斜抛运动,它们的初速度大小相同,甲物体的抛射角为θ1=30°,乙物体的抛射角为θ2=60°
(1)若甲的射高为Y甲,乙的为Y乙,则Y甲∶Y乙为
(2)若甲的射程为X甲,乙的为X乙,则X甲∶X乙为
(3)若甲的飞行时间为T甲,乙的飞行时间为T乙,则T甲∶T乙为
解:在斜抛运动中
v x=vcosθ
v y=vsinθ
Y =2g
sin 2g v 222y
θ
=
v 故初速大小相同时
31232
1sin sin Y Y 22
2
212==θθ=乙甲⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛⎪
⎭⎫
⎝⎛ 飞行时间g 2vsin g v 2T y θ=⎪⎪⎭
⎫
⎝⎛= 故
31sin sin T T 2
1
=θθ=
乙
甲 x =v x T
故11312123T T vcos vcos x x 21=-=θ
θ=乙甲乙甲⎪⎪⎪⎪
⎭
⎫
⎝
⎛
⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛。