高一物理:平抛运动规律总结

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高一物理必修二平抛知识点

高一物理必修二平抛知识点

高一物理必修二平抛知识点导语:在高中物理学习过程中,平抛运动是一个重要的知识点。

平抛即是指物体在水平方向上做匀速直线运动的同时,在竖直方向上做匀变速直线运动的运动方式。

本文将从平抛的定义、运动规律、相关公式以及实际应用等方面进行论述,帮助读者深入理解和掌握高一物理必修二平抛知识点。

1. 平抛的定义平抛是指物体在水平方向上受到初速度,只受到重力的作用,在竖直方向上做匀变速直线运动。

平抛的特点是物体在竖直方向上以一定的初速度抛出后,其竖直方向上的速度会逐渐减小,直至为0,然后开始下落。

2. 平抛运动的规律(1)平抛的运动轨迹为抛物线。

由于物体在水平方向上做匀速直线运动,而竖直方向上受到重力的作用,所以物体在垂直方向上的运动可以用自由落体运动来描述。

将这两个运动合成起来,就形成了物体的平抛运动轨迹为抛物线的特点。

(2)平抛运动在水平方向上的速度保持不变,而在竖直方向上的速度逐渐减小。

这是因为在平抛过程中,物体受到的只有重力的竖直向下的作用力,没有任何竖直向上指向的力。

(3)平抛到达最高点时,竖直方向的速度为0,称之为抛物线的顶点。

(4)平抛运动的时间是由竖直方向的运动决定的,水平方向的速度决定了平抛的距离。

3. 相关公式(1)平抛运动的位移公式为:y = V₀t + (1/2)gt²,其中y为竖直方向上的位移,V₀为初速度,g为重力加速度,t为时间。

由于平抛运动是在竖直方向上的运动,所以我们可以根据该公式计算物体在竖直方向上的位移。

(2)平抛运动的速度公式为:v = V₀ + gt,其中v为竖直方向上的速度,V₀为初速度,g为重力加速度,t为时间。

该公式可以用来计算平抛运动在竖直方向上的速度。

(3)平抛运动的时间公式为:t = 2V₀/g,其中t为平抛运动的总时间,V₀为初速度,g为重力加速度。

该公式可以用来计算平抛运动所花费的总时间。

4. 实际应用平抛运动在现实生活中有许多实际应用,例如:(1)投掷运动:在投掷项目中,运动员需要准确地控制力的大小和方向,使物体沿着所需轨迹进行平抛运动。

有关平抛运动公式总结

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平抛运动公式总结有关平抛运动公式总结有关平抛运动公式总结“物理”二字出现在中文中,是取“格物致理”四字的简称,即考察事物的形态和变化,总结研究它们的'规律的意思。

物理网为大家推荐了高一物理必修一平抛运动公式,请大家仔细阅读,希望你喜欢。

1.水平方向速度V_x= V_o2.竖直方向速度V_y=gt3.水平方向位移S_x= V_o t4.竖直方向位移S_y=gt2 / 25.运动时间t=(2S_y / g)1/2 (通常又表示为(2h/g) 1/2 )6.合速度V_t=(V_x2+V_y2) 1/2=[ V_o2 + (gt)2 ] 1/2合速度方向与水平夹角β: tgβ=V_y / V_x = gt / V_o7.合位移S=(S_x2+ S_y2) 1/2 ,位移方向与水平夹角α: tgα=S_y / S_x=gt / (2V_o)注:(1)平抛运动是匀变速曲线运动,加速度为g,通常可看作是水平方向的匀速直线运动与竖直方向的自由落体运动的合成。

(2)运动时间由下落高度h(S_y)决定与水平抛出速度无关。

(3)θ与β的关系为tgβ=2tgα 。

(4)在平抛运动中时间t是解题关键。

(5)曲线运动的物体必有加速度,当速度方向与所受合力(加速度)方向不在同一直线上时物体做曲线运动。

2)匀速圆周运动1.线速度V=s / t=2πR / T2.角速度ω=Φ / t = 2π / T= 2πf3.向心加速度a=V2 / R=ω2 R=(2π/T)2 R4.向心力F心=mV2 / R=mω2 R=m(2π/ T)2 R5.周期与频率T=1 / f6.角速度与线速度的关系V=ωR小编为大家提供的高一物理必修一平抛运动公式,大家仔细阅读了吗?最后祝同学们学习进步。

高一物理必修2《平抛运动》知识点总结

高一物理必修2《平抛运动》知识点总结

由 h 1 gt 2 得: t 2h
2
g
②水平飞行射程由高度和水平初速度共同决定:
x
v0t
v0
2h g
③平抛物体任意时刻瞬时速度 夹角 θ正切值的两倍。
v 与平抛初速度 v0夹角 θa 的正切值为位移 s 与水平位移 x
④平抛物体任意时刻瞬时速度方向的反向延长线与初速度延长线的交点到抛出点的距离 都等于水平位移的一半。
证明: tan
gt
1 gt2 2
v0
s
sx 2
⑤平抛运动中, 任意一段时间内速度的变化量 Δv=gΔt,方向恒为竖直向下 (与 g 同向)。 任意相同时间内的 Δv 都相同(包括大小、方向) ,如右图。
V0 V1 △V V2 △V
V3 △V
⑥以不同的初速度,从倾角为 θ的斜面上沿水平方向抛出的物体,再次落到斜面上时速 度与斜面的夹角 a 相同,与初速度无关。 (飞行的时间与速度有关,速度越大时间越长。 )
⑧从动力学的角度看:由于做平抛运动的物体只受到重力,因此物体在整个运动过程中
机械能守恒。
7、平抛运动的实验探究
①如图所示,用小锤打击弹性金属片,金属片把
A球沿水平方向抛出,同时 B球松开,自
由下落, A、 B两球同时开始运动。观察到两球同时落地,多次改变小球距地面的高度和打
击力度, 重复实验, 观察到两球落地, 这说明了小球 A在竖直方向上的运动为自由落体运动。
在初速度 v0 方向做匀速直线运动,在合外力方向做初速度为零的匀加速直线运动,加速
度 a F合 。处理时和平抛运动类似,但要分析清楚其加速度的大小和方向如何,分别运用 m
两个分运动的直线规律来处理。
合位移(实际位移)的大小: s x 2 y 2

高一物理:平抛运动知识点、公式总结

高一物理:平抛运动知识点、公式总结

高一物理:平抛运动知识点、公式总结匀速直线运动和初速度为零的匀加速直线运动的合运动(1)运动特点:a 、只受重力;b 、初速度与重力垂直.尽管其速度大小和方向时刻在改变,但其运动的加速度却恒为重力加速度g ,因而平抛运动是一个匀变速曲线运动。

在任意相等时间内速度变化相等。

(2)平抛运动的处理方法:平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。

水平方向和竖直方向的两个分运动既具有独立性又具有等时性.(3)平抛运动的规律:证明:做平抛运动的物体,任意时刻速度的反向延长线一定经过此时沿抛出方向水平总位移的中点。

证:平抛运动示意如图设初速度为V 0,某时刻运动到A 点,位置坐标为(x,y ),所用时间为t.此时速度与水平方向的夹角为β,速度的反向延长线与水平轴的交点为'x ,位移与水平方向夹角为α.以物体的出发点为原点,沿水平和竖直方向建立坐标。

依平抛规律有:速度:Vx= VV y =gt22y x v v v += '0x yv gt v v tan xx y -===β ① 位移: S x = V o t2y gt 21s = 22yx s s s += 002gt 21t gt tan 21v v x y ===α ② 由①②得: βαtan 21tan = 即 )(21'x x y x y -= ③ 所以: x x 21'= ④ ④式说明:做平抛运动的物体,任意时刻速度的反向延长线一定经过此时沿抛出方向水总位移的中点。

“在竖直平面内的圆周,物体从顶点开始无初速地沿不同弦滑到圆周上所用时间都相等。

”一质点自倾角为α的斜面上方定点O 沿光滑斜槽OP 从静止开始下滑,如图所示。

为了使质点在最短时间内从O 点到达斜面,则斜槽与竖直方面的夹角β等于多少?。

平抛运动知识点总结

平抛运动知识点总结

平抛运动知识点总结平抛运动是物理学中一个重要的运动类型,它涉及到物体在重力作用下沿水平方向抛出的运动规律。

以下是平抛运动的知识点总结:1. 平抛运动的定义:平抛运动是指物体在水平方向上以一定初速度抛出,仅受重力作用的运动。

2. 运动特点:平抛运动可以分解为水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动。

3. 运动分解:水平方向上的速度保持不变,竖直方向上的速度随时间线性增加。

4. 运动方程:水平方向上的位移公式为 \( x = v_0 \cdot t \),竖直方向上的位移公式为 \( y = \frac{1}{2} g \cdot t^2 \),其中\( v_0 \) 是初速度,\( g \) 是重力加速度,\( t \) 是时间。

5. 速度变化:水平方向上的速度不变,竖直方向上的速度随时间增加,总速度 \( v = \sqrt{v_0^2 + (gt)^2} \)。

6. 运动时间:平抛运动的时间由竖直高度决定,公式为 \( t =\sqrt{\frac{2h}{g}} \),其中 \( h \) 是抛出点到落地点的竖直高度。

7. 落地速度:落地时的速度方向可以通过速度向量的合成来确定,速度大小为 \( v = \sqrt{v_0^2 + (2gh)} \)。

8. 落地角度:落地时速度与水平方向的夹角 \( \theta \) 可以通过\( \tan \theta = \frac{gt}{v_0} \) 计算得出。

9. 运动轨迹:平抛运动的轨迹是一个抛物线,其形状由初速度和重力加速度共同决定。

10. 应用实例:平抛运动在日常生活中有广泛应用,如投掷物体、抛物线运动等。

通过以上知识点的总结,可以更好地理解和掌握平抛运动的规律和特点。

平抛运动的规律知识点总结

平抛运动的规律知识点总结

平抛运动的规律知识点总结平抛运动是物理学中一个重要的运动形式,广泛应用于日常生活和科学研究中。

它的规律性和可预测性使得人们能够更好地理解和掌握物体在空中运动的特点和行为。

以下是关于平抛运动的一些基本知识点总结:1. 平抛运动的定义:平抛运动是指物体在水平方向上具有初速度的情况下,仅受重力的作用下进行的运动。

在没有空气阻力的情况下,物体沿抛出方向以抛出速度匀速直线运动。

2. 抛体的运动轨迹:平抛运动的抛体轨迹是一个抛物线,称为平抛轨迹。

抛体在水平方向上匀速运动,在竖直方向上受重力加速度的作用,因此轨迹呈抛物线形状。

3. 平抛运动的速度和加速度:在平抛运动中,物体的水平速度保持恒定,不受重力的影响。

而竖直方向上,物体受到重力加速度的作用,速度逐渐增加。

因此,平抛运动的水平速度始终保持不变,竖直方向上的速度逐渐增加。

4. 平抛运动的时间和距离:平抛运动的时间由物体的初速度和竖直方向上的加速度决定。

在没有空气阻力的情况下,物体的水平速度不会改变,所以时间只取决于竖直方向上的运动。

抛体的落地时间由物体的抛射高度和重力加速度决定。

抛体的飞行距离由物体的水平速度和时间决定。

5. 平抛运动的最大高度:平抛运动的抛体在垂直方向上达到的最大高度取决于抛体的初速度和重力加速度。

最大高度发生在抛体的垂直速度为零的时刻,此时抛体开始下落。

6. 平抛运动的应用:平抛运动的规律被广泛应用于体育运动、物理实验和工程设计中。

例如,在投掷项目中,投掷者需要根据平抛运动的规律来确定合适的投掷角度和初速度。

在工程设计中,平抛运动的规律可以帮助工程师计算物体抛出的距离和高度,从而确保设计的安全性和可靠性。

7. 平抛运动与空气阻力的关系:在现实情况下,空气阻力会对平抛运动产生影响。

空气阻力会使物体的运动轨迹略微偏离理想的抛物线轨迹,并使物体的飞行距离和时间发生变化。

在高速运动或长距离运动中,空气阻力的影响将更加明显。

平抛运动是一种重要的物理运动形式,它的规律性和可预测性使得人们能够更好地理解和应用物体在空中运动的特点和行为。

平抛运动的性质与基本规律公式含答案

平抛运动的性质与基本规律公式含答案

平抛运动的性质与根本规律〔公式〕一、根底知识 〔一〕平抛运动1、定义:将物体以一定的初速度沿水平方向抛出,不考虑空气阻力,物体只在重力作用下所做的运动.2、性质:加速度为重力加速度g 的匀变速曲线运动,运动轨迹是抛物线.3、根本规律:以抛出点为原点,水平方向(初速度v 0方向)为x 轴,竖直向下方向为y 轴,建立平面直角坐标系,那么: (1)水平方向:做匀速直线运动,速度v x =v 0,位移x =v 0t . (2)竖直方向:做自由落体运动,速度v y =gt ,位移y =12gt 2.(3)合速度:v =v 2x +v 2y ,方向与水平方向的夹角为θ,那么tanθ=v y v x =gt v 0.(4)合位移:s =x 2+y 2,方向与水平方向的夹角为α,tan α=yx=gt 2v 0. 〔二〕平抛运动根本规律的理解 1、飞行时间:由t =2hg知,时间取决于下落高度h ,与初速度v 0无关.2、水平射程:x=v0t=v02hg,即水平射程由初速度v0与下落高度h共同决定,与其他因素无关.3、落地速度:v t=v2x+v2y=v20+2gh,以θ表示落地速度与x轴正方向的夹角,有tan θ=v yv x=2ghv0,所以落地速度也只与初速度v0与下落高度h有关.4、速度改变量:因为平抛运动的加速度为恒定的重力加速度g,所以做平抛运动的物体在任意相等时间间隔Δt内的速度改变量Δv=gΔt一样,方向恒为竖直向下,如下图.5、两个重要推论(1)做平抛(或类平抛)运动的物体任一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,如图中A点与B点所示.(2)做平抛(或类平抛)运动的物体在任意时刻任一位置处,设其末速度方向与水平方向的夹角为α,位移与水平方向的夹角为θ,那么tan α=2tan θ.二、练习1、关于平抛运动,以下说法不正确的选项是( )A.平抛运动是一种在恒力作用下的曲线运动B.平抛运动的速度方向与恒力方向的夹角保持不变C.平抛运动的速度大小是时刻变化的D.平抛运动的速度方向与加速度方向的夹角一定越来越小答案B解析平抛运动物体只受重力作用,故A正确;平抛运动是曲线运动,速度时刻变化,由v=v20+(gt)2知合速度v在增大,故C正确;对平抛物体的速度方向与加速度方向的夹角,有tan θ=v0 v y=v0gt,因t一直增大,所以tan θ变小,θ变小.故D正确,B错误.此题应选B.2、对平抛运动,以下说法正确的选项是( )A.平抛运动是加速度大小、方向不变的曲线运动B.做平抛运动的物体,在任何相等的时间内位移的增量都是相等的C.平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动与竖直方向的自由落体运动D.落地时间与落地时的速度只与抛出点的高度有关答案AC解析平抛运动的物体只受重力作用,其加速度为重力加速度,故A项正确;做平抛运动的物体,在任何相等的时间内,其竖直方向位移增量Δy=gt2,水平方向位移不变,故B项错误.平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动与竖直方向的自由落体运动,且落地时间t =2h g,落地速度为v =v 2x +v 2y =v 20+2gh ,所以C 项正确,D 项错误.3、质点从同一高度水平抛出,不计空气阻力,以下说法正确的选项是 ( )A .质量越大,水平位移越大B .初速度越大,落地时竖直方向速度越大C .初速度越大,空中运动时间越长D .初速度越大,落地速度越大 答案 D解析 物体做平抛运动时,h =12gt 2,x =v 0t ,那么t =2hg ,所以x =v 02hg,故A 、C 错误.由v y =gt =2gh ,故B 错误.由v =v 20+v 2y =v 20+2gh ,那么v 0越大,落地速度越大,故D 正确. 4、关于做平抛运动的物体,说法正确的选项是( )A .速度始终不变B .加速度始终不变C .受力始终与运动方向垂直D .受力始终与运动方向平行解析物体做平抛运动的条件是物体只受重力作用,且初速度沿水平方向,故物体的加速度始终不变,大小为g,B正确;物体的平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动与竖直方向的自由落体运动,其合运动是曲线运动,速度的大小与方向时刻变化,A错误;运动过程中,物体所受的力与运动方向既不垂直也不平行,C、D错误.5、某人用细线系一个小球在竖直面内做圆周运动,不计空气阻力,假设在小球运动到最高点时刻,细线突然断了,那么小球随后将做( )A.自由落体运动B.竖直下抛运动C.竖直上抛运动D.平抛运动答案D6、(2021·课标全国·15)如图,x轴在水平地面内,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与c的运动轨迹,其中b与c是从同一点抛出的.不计空气阻力,那么( ) A.a的飞行时间比b的长B.b与c的飞行时间一样C.a的水平初速度比b的小D.b的水平初速度比c的大解析 根据平抛运动的规律h =12gt 2,得t =2hg,因此平抛运动的时间只由高度决定,因为h b =h c >h a ,所以b 与c 的飞行时间一样,大于a 的飞行时间,因此选项A 错误,选项B 正确;又因为x a >x b ,而t a <t b ,所以a 的水平初速度比b 的大,选项C 错误;做平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动,b 的水平位移大于c ,而t b =t c ,所以v b >v c ,即b 的水平初速度比c 的大,选项D 正确7、如下图,一战斗机由东向西沿水平方向匀速飞行,发现地面目标P 后开场瞄准并投掷炸弹,假设炸弹恰好击中目标P ,那么(假设投弹后,飞机仍以原速度水平匀速飞行且不计空气阻力)( )A .此时飞机正在P 点正上方B .此时飞机是否处在P 点正上方取决于飞机飞行速度的大小C .飞行员听到爆炸声时,飞机正处在P 点正上方D .飞行员听到爆炸声时,飞机正处在P 点偏西一些的位置 答案 AD8、为了探究影响平抛运动水平射程的因素,某同学通过改变抛出点的高度及初速度的方法做了6次实验,实验数据记录如下表所示.以下探究方案符合控制变量法的是 ( )序号 抛出点的高度(m) 水平初速度(m/s) 水平射程(m)5的实验数据B.假设探究水平射程与高度的关系,可用表中序号为1、3、5的实验数据C.假设探究水平射程与高度的关系,可用表中序号为2、4、6的实验数据D.假设探究水平射程与初速度的关系,可用表中序号为2、4、6的实验数据答案B解析此题采用控制变量法分析,选B.9、将一小球从高处水平抛出,最初2 s内小球动能E k随时间t变化的图象如图21所示,不计空气阻力,取g=10 m/s2.根据图象信息,不能确定的物理量是( )A.小球的质量薄B.小球的初速度C.最初2 s内重力对小球做功的平均功率D.小球抛出时的高度答案 D解析 小球水平抛出,最初2 s 内下落的高度为h =12gt 2=20m .由题图知在0时刻(开场抛时)的动能为5 J ,即12mv 20=5 J .2 s 内由动能定理得:mgh =E k2-E k0=(30-5) J =25 J ,求得m =18 kg ,进而求出v 0.因为P =W t =mgh t ,可求出P ;只有D 项不能求解,应选D.10、如下图,P 是水平地面上的一点,A 、B 、C 、D 在一条竖直线上,且AB =BC =CD .从A 、B 、C 三点分别水平抛出一个物体,这三个物体都落在水平地面上的P 点.那么三个物体抛出时速度大小之比v A ∶v B∶v C 为( )A.2∶3∶ 6 B .1∶2∶3 C .1∶2∶3D .1∶1∶1答案 A解析 由题意及题图可知DP =v A t A =v B t B =v C t C ,所以v ∝1t;又由h =12gt 2,得t ∝h ,因此有v ∝1h ,由此得v A ∶v B ∶v C =2∶3∶ 6.11、将一只苹果(可看成质点)水平抛出,苹果在空中依次飞过三个完全一样的窗户1、2、3,图中曲线为苹果在空中运行的轨迹.假设不计空气阻力的影响,那么( )A .苹果通过第1个窗户的竖直方向上的平均速度最大B .苹果通过第1个窗户克制重力做功的平均功率最小C .苹果通过第3个窗户所用的时间最短D .苹果通过第3个窗户重力所做的功最多 答案 BC解析 苹果在空中做平抛运动,在竖直方向经过一样的位移,用时越来越少,重力做功一样,由v =h t 及P =mght知A 、D 错,B 、C 对12、(2021·广东·17)如下图,在网球的网前截击练习中,假设练习者在球网正上方距地面H 处,将球以速度v 沿垂直球网的方向击出,球刚好落在底线上.底线到网的距离为L ,重力加速度为g ,将 球的运动视作平抛运动,以下表达正确的选项是( )A .球被击出时的速度v 等于Lg2HB .球从击出至落地所用时间为2HgC .球从击球点至落地点的位移等于LD .球从击球点至落地点的位移与球的质量有关 答案 AB解析 由平抛运动规律知,H =12gt 2得,t =2Hg,B 正确.球在水平方向做匀速直线运动,由s =vt 得,v =st=L2Hg=Lg2H,A 正确.击球点到落地点的位移大于L ,且与球的质量无关,C 、D 错误.13、在水平路面上做匀速直线运动的小车上有一固定的竖直杆,其上的三个水平支架上有三个完全一样的小球A 、B 、C ,它们离地面的高度分别为3h 、2h 与h ,当小车遇到障碍物P 时,立即停下来,三个小球同时从支架上水平抛出,先后落到水平路面上,如下图.那么以下说法正确的选项是( )A .三个小球落地时间差与车速有关B .三个小球落地点的间隔距离L 1=L 2C .三个小球落地点的间隔距离L 1<L 2D .三个小球落地点的间隔距离L 1>L 2 答案 C解析 车停下后,A 、B 、C 均以初速度v 0做平抛运动,且运动时间t 1=2hg ,t 2=2×2hg =2t 1,t 3=2×3hg=3t 1水平方向上有:L 1=v 0t 3-v 0t 2=(3-2)v 0t 1L 2=v 0t 2-v 0t 1=(2-1)v 0t 1可知L 1<L 2,选项C 正确.14、(2021·江苏·6)如下图,相距l 的两小球A 、B 位于同一高度 h (l 、h 均为定值).将A 向B 水平抛出的同时,B 自由下落. A 、B 与地面碰撞前后,水平分速度不变,竖直分速度大小不变、 方向相反.不计空气阻力及小球与地面碰撞的时间,那么( )A .A 、B 在第一次落地前能否相碰,取决于A 的初速度B .A 、B 在第一次落地前假设不碰,此后就不会相碰C .A 、B 不可能运动到最高处相碰D .A 、B 一定能相碰答案 AD解析 由题意知A 做平抛运动,即水平方向做匀速直线运动,竖直方向为自由落体运动;B 为自由落体运动,A 、B 竖直方向的运动一样,二者与地面碰撞前运动时间t 1一样,且t 1= 2h g,假设第一次落地前相碰,只要满足A 运动时间t =l v <t 1,即v >l t 1,所以选项A 正确;因为A 、B 在竖直方向的运动同步,始终处于同一高度,且A 与地面相碰后水平速度不变,所以A 一定会经过B 所在的竖直线与B 相碰.碰撞位置由A 的初速度决定,应选项B 、C错误,选项D正确.。

平抛运动的知识点总结

平抛运动的知识点总结

平抛运动的知识点总结
定义与性质:
平抛运动是物体在水平方向上以一定的初速度抛出,同时仅受重力作用的运动。

由于物体仅受重力作用,其加速度恒为重力加速度g,因此平抛运动是匀变速曲线运动。

平抛运动的物体运动轨迹为抛物线。

运动分解:
平抛运动可以分解为水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动。

水平方向上,物体不受外力作用,保持初速度不变;竖直方向上,物体仅受重力作用,做自由落体运动。

运动规律:
水平位移:x = v0t,其中v0是水平初速度,t是运动时间。

竖直位移:y = (1/2)gt^2,其中g是重力加速度。

合速度:Vt = √(Vx^2 + Vy^2),其中Vx和Vy分别是水平和竖直方向上的速度分量。

运动时间:由竖直方向上的自由落体运动决定,即t = √(2h/g),其中h是抛出点的高度。

特点:
平抛运动的运动时间仅与抛出点的竖直高度有关。

物体落地的水平位移与抛出点的高度、水平初速度以及运动时间有关。

平抛运动的速度变化方向始终是竖直向下的。

研究方法:
平抛运动的研究主要基于运动的独立性原理和运动的合成与分解方法。

通过分析水平方向和竖直方向上的分运动,可以综合得出平抛
运动的整体运动规律。

这些知识点构成了对平抛运动的基本理解和分析框架,有助于进一步探索和研究相关的物理现象和问题。

在实际应用中,平抛运动的知识点在物理学、工程学以及日常生活中的许多领域都有广泛的应用。

平抛运动基本规律总结

平抛运动基本规律总结

平抛运动基本规律总结知识点:1.平抛运动的运动特点:水平方向上:匀速直线运动t v x v v x 00,==竖直方向上:自由落体运动221,gt y gt v y == 2.平抛(类平抛)运动所涉及物理量的特点Δv =g Δt ,方向恒为竖直向下3.关于平抛(类平抛)运动的两个重要推论(1)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,如图中A 点和B 点所示,即x B =x A2.(2)做平抛(或类平抛)运动的物体在任意时刻任意位置处,设其末速度方向与水平方向的夹角为α,位移与水平方向的夹角为θ,则tan α=2tan θ. 4.斜抛运动(1)斜抛运动可以分斜向上抛和斜向下抛两种情况:斜向上抛运动可以看成是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛运动的合运动。

(2)斜上抛运动的公式:(1)速度公式: 水平速度:0cos x v v θ= 竖直速度:0sin y v v gt θ=-(2)位移公式:水平方向:0cos x v t θ=g竖直方向:201sin 2y v t gt θ=-g(3)斜向下抛运动可以看成是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的匀加速运动(初速度不为0)(1)速度公式: 水平速度:0cos x v v θ=竖直速度:0sin y v v gt θ=+(2)位移公式: 水平位移:0cos x v t θ=g竖直位移 201sin 2y v t gt θ=+g5.平抛与斜面结合的两种经典模型:斜面上的平抛运动问题是一种常见的题型,在解答这类问题时除要运用平抛运动的位移和速度规律,还要充分运用斜面倾角.常见的模型如下:(1)顺着斜面平抛方法:分解位移.x=v0t,y=12gt2,tan θ=yx,可求得t=2v0tan θg.特别强调:θ角是位移偏向角(2)对着斜面平抛(垂直打到斜面)方法:分解速度.v x=v0,v y=gt,tan θ=v0v y=v0gt,可求得t=v0g tan θ.特别强调:θ角是速度偏向角的补角。

平抛运动知识点总结

平抛运动知识点总结

平抛运动知识点总结平抛运动是物体在水平方向上以一定的初速度进行抛射后,只受重力作用下的运动。

在平抛运动中,物体在竖直方向上受到的加速度为重力加速度,而在水平方向上没有外力的作用,即物体在水平方向上保持匀速直线运动。

以下是平抛运动的一些主要知识点总结:1. 平抛运动的基本模型:平抛运动是一个二维的运动过程,我们可以将其分解为水平方向和垂直方向两个独立的运动。

水平方向上的运动是匀速直线运动,而垂直方向上的运动则是自由落体运动。

2. 初始速度与发射角度的关系:物体的初始速度和发射角度决定了物体的飞行轨迹。

根据初速度在水平和垂直方向上的分解,可以得到物体在水平方向上的初速度为Vx=Vcosθ,垂直方向上的初速度为Vy=Vsinθ,其中V为物体的初始速度,θ为发射角度。

3. 水平飞行时间:物体的水平飞行时间可以通过水平方向上的位移与速度之间的关系求得。

由于水平方向上的速度是恒定的,因此物体的水平飞行时间可以表示为T=2Vsinθ/g,其中g为重力加速度。

4. 最大高度:物体的最大高度发生在其垂直方向上的速度为零的时刻。

根据自由落体运动的规律,可以得到物体的最大高度为H=(Vsinθ)²/2g。

5. 飞行距离:物体的飞行距离可以通过水平方向上的速度、水平飞行时间和水平方向上的位移之间的关系求得。

物体的飞行距离为R=Vx*T=Vcosθ*2Vsinθ/g=V²sin2θ/g。

6. 落点位置:物体的落点位置可以通过水平方向上的速度、水平飞行时间和水平方向上的位移之间的关系求得。

物体的落点位置为D=Vx*T=Vcosθ*T=V²sin2θ/g*cosθ。

7. 最大射程:最大射程指的是物体在平抛运动过程中所能达到的最大水平距离。

最大射程发生在发射角度为45°时,此时物体的最大射程为Rmax=V²/g。

8. 物体的落点位置和最大射程与发射角度的关系:物体的落点位置和最大射程都与发射角度有关。

5.4抛体运动的规律-高一物理精讲与精练高分突破考点专题系列(新教材人教版必修第二册)

5.4抛体运动的规律-高一物理精讲与精练高分突破考点专题系列(新教材人教版必修第二册)

第五章 抛体运动5.4:抛体运动规律一:知识精讲归纳1.平抛运动(1)条件:①物体抛出时的初速度v 0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v 0. (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.二、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v x =v 0,竖直分速度v y =gt .(2)t 时刻平抛物体的速度v t =v 2x +v 2y =v 20+g 2t 2,设v 与x 轴正方向的夹角为θ,则tan θ=v y v x =gt v 0.3.平抛运动的位移(1)水平位移x =v 0t ,竖直位移y =12gt 2. (2)t 时刻平抛物体的位移:l =x 2+y 2=v 0t 2+12gt 22,位移l 与x 轴正方向的夹角为α,则tan α=y x =gt 2v 0. 4.平抛运动的轨迹方程:y =g 2v 20x 2,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.5平抛运动中速度的变化量Δv =g Δt (与自由落体相同),所以任意两个相等的时间间隔内速度的变化量相等,方向竖直向下,如上图所示.三、平抛运动的两个推论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.二:考点题型归纳一:平抛运动的计算1.一个物体以初速度v 0水平抛出,经ts 时,竖直方向的速度大小为v 0,则t 等于( )A .0v gB .02v gC .03v gD .02v g2.如图,x 轴在水平地面内,y 轴沿竖直方向。

高一物理平抛斜抛知识点

高一物理平抛斜抛知识点

高一物理平抛斜抛知识点物理学作为一门自然科学,研究物质和能量之间的相互关系,是理解和解释自然现象的重要工具。

而平抛和斜抛则是物理学中重要的知识点之一。

在高中物理学习中,了解和掌握这些知识点对于理解和应用力学规律至关重要。

一、平抛运动知识点平抛运动是指物体在水平方向上以初速度进行抛掷运动的现象。

其特点是物体在竖直方向上受重力的影响而做匀加速直线运动。

以下是关于平抛运动的几个重要知识点:1. 平抛运动的运动规律:在忽略空气阻力的情况下,水平方向上的速度不变。

竖直方向上受到重力的作用,物体竖直方向上的位移随时间按二次函数关系变化。

2. 平抛运动的初速度:初速度是物体在抛射过程中离开抛射点时的速度。

平抛运动的初速度只有水平方向上的速度分量,竖直方向的速度分量为0。

射物体的水平方向速度不变,故水平方向位移可由速度和时间的关系计算出来。

4. 平抛运动的竖直方向位移:在平抛运动中,物体在竖直方向上受到重力作用,位移按照二次函数关系随时间变化。

最高点的高度由初速度和重力加速度决定。

二、斜抛运动知识点斜抛运动是指物体在空中同时具有水平和竖直两个速度分量,其运动轨迹为抛物线的运动。

以下是关于斜抛运动的几个重要知识点:1. 斜抛运动的初速度:初速度由水平分量和竖直分量组成,可以通过将初速度分解为水平和竖直两个方向上的速度来计算。

2. 斜抛运动的抛射角度:抛射角度是指物体初速度与水平方向的夹角。

当抛射角度为45°时,抛射物体的水平飞行距离最远。

平方向速度不变。

4. 斜抛运动的竖直方向速度:在斜抛运动过程中,竖直方向速度受重力加速度的影响而改变。

在达到最高点时,竖直方向速度为0。

5. 斜抛运动的最大高度:最大高度是指抛射物体到达的最高位置,由初速度和重力加速度决定。

总结:平抛和斜抛是物理学中重要的运动方式,通过掌握这些运动的知识点,我们可以更好地理解和解释物体在空中运动的规律。

平抛运动中,水平方向速度不变,竖直方向受重力影响;斜抛运动中,物体同时具有水平和竖直两个速度分量,运动轨迹为抛物线。

平抛知识点总结

平抛知识点总结

平抛知识点总结平抛运动知识点总结。

一、平抛运动的概念。

1. 定义。

- 平抛运动是将物体以一定的初速度沿水平方向抛出,物体只在重力作用下所做的运动。

2. 条件。

- 物体具有水平方向的初速度。

- 物体只受重力作用,不受其他力(如空气阻力等,在理想情况下)。

二、平抛运动的性质。

1. 平抛运动是匀变速曲线运动。

- 因为平抛运动中物体只受重力,根据牛顿第二定律F = ma,加速度a = g (重力加速度),加速度恒定不变,且轨迹是曲线,所以它是匀变速曲线运动。

三、平抛运动的分解。

1. 水平方向。

- 水平方向不受力,根据牛顿第二定律F = ma,水平方向加速度a_x=0。

- 水平方向做匀速直线运动,速度v_x = v_0(v_0为初速度),位移x =v_0t。

2. 竖直方向。

- 竖直方向只受重力,加速度a_y = g。

- 竖直方向做自由落体运动,速度v_y=gt,位移y=(1)/(2)gt^2。

四、平抛运动的速度。

1. 合速度的大小。

- 根据平行四边形定则,合速度v = √(v_x^2)+v_y^{2}=√(v_0^2)+(gt)^{2}。

2. 合速度的方向。

- 设合速度与水平方向的夹角为θ,则tanθ=(v_y)/(v_x)=(gt)/(v_0)。

五、平抛运动的位移。

1. 合位移的大小。

- 水平位移x = v_0t,竖直位移y=(1)/(2)gt^2,合位移s=√(x^2)+y^{2}=√((v_0t)^2)+((1)/(2)gt^{2)^2}。

2. 合位移的方向。

- 设合位移与水平方向的夹角为α,则tanα=(y)/(x)=(frac{1)/(2)gt^2}{v_0t}=(gt)/(2v_0)。

六、平抛运动的几个推论。

1. 速度偏向角与位移偏向角的关系。

- tanθ = 2tanα。

2. 平抛运动的轨迹方程。

- 由x = v_0t和y=(1)/(2)gt^2消去t,可得y=(g)/(2v_0^2)x^2,这是一条抛物线方程。

平抛运动知识点总结总结

平抛运动知识点总结总结

平抛运动知识点总结总结一、定义平抛运动是指一个物体在水平方向上以一定初速度抛出后,在竖直方向上只受重力的作用,不受空气阻力的运动。

在这种运动中,物体的水平速度保持不变,而竖直方向的速度受到重力加速度的影响而不断变化。

二、特点1. 水平速度恒定:在平抛运动中,物体的水平速度是恒定的,不会因为重力的作用而改变。

2. 竖直速度变化:物体在竖直方向上受到重力的影响,其竖直速度会随着时间的推移而改变。

3. 运动轨迹是抛物线:由于水平速度恒定,竖直速度发生变化,物体的轨迹呈现出一个抛物线的形状。

三、运动规律1. 距离和时间关系:在平抛运动中,物体的水平速度恒定,所以它在同样时间内所运动的距离是相等的。

在一定时间内,水平速度乘以时间即为水平方向上的位移。

2. 竖直方向运动:由于物体在竖直方向上受重力的作用,其竖直速度会随着时间的推移而改变。

根据运动学知识,我们可以得到物体在竖直方向上的运动规律为:s = ut + 1/2gt^2,其中s为竖直方向上的位移,u为初速度,g为重力加速度,t为时间。

3. 飞行时间:在平抛运动中,物体的水平速度是恒定的,所以物体飞行的时间只与竖直方向上的运动有关。

根据竖直方向上的运动规律,我们可以得到物体飞行的时间为t = 2u/g。

其中u为初速度,g为重力加速度。

4. 飞行距离:由于物体的水平速度是恒定的,则物体的飞行距离与其水平速度和飞行时间有关。

物体的水平速度乘以飞行时间即为飞行距离。

四、实例分析假设一个物体以初速度 u 被抛出,求其飞行时间、飞行距离和最大高度。

解:根据平抛运动的运动规律,我们可以得到物体的飞行时间为 t = 2u/g,飞行距离为 d = ut,最大高度为 h = 1/2 u^2/g。

五、应用1. 运动装置设计:在工程领域中,平抛运动的知识被广泛应用于设计各种物体的投放装置,比如我们需要将物体投放到某一指定位置,就可以利用平抛运动的知识来设计相应的装置。

2. 运动轨迹研究:在科学研究中,平抛运动的知识可以帮助我们研究物体在空中的运动轨迹,从而帮助我们理解相关现象和定律。

平抛运动规律总结

平抛运动规律总结

平抛运动规律总结平抛运动是物理学中的一个基本运动模型,指的是物体在水平方向上以一定初速度被抛出后,在竖直方向上受到重力作用的运动。

在平抛运动中,物体只受到重力作用,不考虑其他作用力,因此可以得出一些规律和公式来描述它的运动特点。

1. 基本概念•平抛运动:物体在水平方向上以一定初速度被抛出后,在竖直方向上受到重力作用的运动。

•初速度(v0):物体在抛出时的速度。

•竖直方向上的加速度(g):受到重力作用,加速度大小为9.8 m/s2,方向向下。

•水平方向上的速度(vx):物体在水平方向上的速度,在平抛运动中速度是恒定的。

•竖直方向上的速度(vy):物体在竖直方向上的速度,随时间变化而变化。

•运动时间(t):物体从抛出到落地所经过的时间。

2. 运动规律在平抛运动中,物体在水平方向上的运动和竖直方向上的运动是相互独立的。

因此,可以分别分析物体在水平方向和竖直方向上的运动规律。

2.1 水平方向的运动规律在平抛运动中,物体的水平方向速度始终保持不变,即不受其他力的作用。

因此,可以得出以下公式:水平方向上的速度: vx = v0x其中,v0x 表示物体在抛出时的水平方向初速度。

2.2 竖直方向的运动规律在平抛运动中,物体在竖直方向上受到重力作用,速度随时间变化而变化。

可以得出以下公式:竖直方向上的速度: vy = v0y - g * t其中,v0y 表示物体在抛出时的竖直方向初速度,g 表示重力加速度,t 表示运动时间。

在竖直方向上,物体的位移和时间的关系可以表示为:位移: y = v0y * t - 1/2 * g * t2这个公式描述了物体在竖直方向上的位移和时间之间的关系。

3. 运动特点3.1 抛体的落地条件在平抛运动中,抛体在竖直方向上的运动会最终落地。

抛体的落地条件可以通过以下公式判断:抛体的竖直方向位移 y = 0 时,抛体即为落地:0 = v0y * t - 1/2 * g * t2解这个方程,可以得到抛体落地的时间tf,即抛体从抛出到落地所经过的时间。

平抛运动知识点总结

平抛运动知识点总结

平抛运动知识点总结
抛体平抛运动是物理学中的基本运动形式,它是指一个体在重力场中以恒定的初始速度以的运动,体的质心水平运动,在不考虑空气阻力的前提下可描述为一次函数。

1.初始速度:抛出物体的初始速度是抛体运动的基本参数,也是运动的控制因素。

其大小直接影响抛出物体的位置移动轨迹和半径,而它的方向则决定是否存在水平分量或者垂直分量,从而影响该运动的行程和时间。

2.重力加速度:地球表面重力加速度g,在运动过程中,重力加速度给抛体施加的垂直向下的重力作用使其向下运动。

3.速度的变化:抛体运动的特点是速度的变化规律是匀减速的。

考虑重力加速度的作用下,抛出物体在水平方向上的速度是不变的,而在垂直方向上则一直在减小,最终趋于0。

4.位置的变化:由于抛出物体在水平方向上的速度不变,抛出物体在水平方向上的变化是匀速运动;在垂直方向上则受重力加速度的作用,由于速度一直在减小,抛出物体在垂直方向上的变化也是匀减速运动。

5.平抛运动的静止时间:抛出物体在重力场中位置的变化,它的实际位置受初速度、重力加速度及空气阻力等因素的影响。

在抛物体的运动过程中会出现一个极点,即物体最高点的位置,此时物体的速度为0,物体会出现一个静止的瞬间。

高中物理平抛运动的特点及规律

高中物理平抛运动的特点及规律

⾼中物理平抛运动的特点及规律⼀、平抛运动的特点1、平抛运动的概念⽔平抛出的物体只在重⼒(不考虑空⽓阻⼒)作⽤下所做的运动。

2、平抛运动的特点由于做平抛运动的物体只受重⼒的作⽤,由⽜顿第⼆定律可知,其加速度恒为g,所以平抛运动是匀变速运动;⼜因为重⼒与速度不在⼀条直线上,故物体做曲线运动。

所以,平抛运动是匀变速曲线运动,其轨迹是抛物线。

3、平抛运动的研究⽅法(1)运动的独⽴性原理:物体的各个分运动都是相互独⽴、互不⼲扰的。

(2)研究的⽅法:利⽤运动的合成与分解。

做平抛运动的物体在⽔平⽅向上不受⼒的作⽤,做匀速直线运动,在竖直⽅向上初速为零,只受重⼒,做⾃由落体运动。

所以平抛运动是⽔平⽅向上的匀速直线运动和竖直⽅向上的⾃由落体运动的合运动。

⼆、平抛运动的规律以抛出点为坐标原点,⽔平抛出的⽅向为x轴的正⽅向,竖直向下的⽅向为y轴正⽅向,建⽴⼀个直⾓坐标系xOy。

1、平抛运动物体的运动轨迹如图所⽰。

①⽔平⽅向上:物体不受⼒,所以⽔平⽅向上做匀速直线运动,有;②竖直⽅向上:物体只受重⼒作⽤,加速度恒为g,⽽初速度为零,所以做⾃由落体运动,有;③运动轨迹:。

所以平抛运动的轨迹为抛物线(⼀半)2、平抛运动物体的位移如图所⽰。

①位移的⼤⼩:l=;②位移的⽅向:。

思考:能否⽤l求P点的位移?3、平抛运动物体的速度如图所⽰速度的⽅向和⼤⼩:思考:①能否⽤求P点的速度?②由以上分析得:,是否有?三、重难点分析1、平抛运动的速度变化⽔平⽅向分速度保持,竖直⽅向,加速度恒为g,速度,从抛出点起,每隔△t时间的速度的⽮量关系如图所⽰,这⼀⽮量关系有两个特点:(1)任意时刻的速度⽔平分量均等于初速度;(2)任意相等时间间隔△t内的速度改变量均竖直向下,且△v=△=。

做平抛运动的物体,在任⼀时刻的速度都可以分解为⼀个⼤⼩和⽅向不变的⽔平速度分量和⼀个竖直⽅向随时间正⽐例变化的分量和构成速度直⾓三⾓形如图所⽰,通过⼏何知识容易建⽴起以及之间的关系,许多问题可以从这⾥⼊⼿解决。

平抛运动知识点总结

平抛运动知识点总结

平抛运动知识点总结
将物体以一定的初速度沿水平方向抛出,不考虑空气阻力,物体只在重力作用下所做的运动,叫做平抛运动。

平抛运动的特性:
以抛出点为坐标原点,水平初速度V0,竖直向下的方向为y轴正方向,建立如图所示的坐标系,在该坐标系下,对任一时刻t:①位移分位移(水平方向),(竖直方向);
合位移,(φ为合位移与x轴夹角)。

②速度
分速度(水平方向),Vy=gt(竖直方向);
合速度,(θ为合速度V与x轴夹角)。

③平抛运动时间:(取决于竖直下落的高度)。

④水平射程:(取决于竖直下落的高度和初速度)。

类平抛运动:
(1)定义当物体所受的合外力恒定且与初速度垂直时,物体做类平抛运动。

(2)类平抛运动的分解方法
①常规分解法:将类平抛运动分解为沿初速度方向的匀速直线运动和垂直于初速度方向(即沿合力的方向)的匀加速直线运动,两分运动彼此独立,互不影响,且与合运动具有等时性。

②特殊分解法:对于有些问题,可以过抛出点建立适当的直角坐标系,将加速度分解为,,初速度分解为,然后分别在x、y方向上列方程。

平抛运动的物理规律

平抛运动的物理规律

平抛运动的物理规律平抛运动是物体在水平方向上具有初速度,并受到重力的作用下,沿抛出方向运动的一种运动形式。

在平抛运动中,物体所受到的水平力为零,只有重力在垂直方向上产生作用。

本文将从运动轨迹、速度、时间等多个角度探讨平抛运动的物理规律。

一、运动轨迹平抛运动的轨迹是一条抛物线。

假设将物体抛出的初始位置设为坐标原点,水平方向为x轴,垂直方向为y轴,抛出角度为θ,初始速度为v。

根据运动学原理可知,物体在x轴上匀速运动,而在y轴上受到重力的加速度g作用。

根据抛物线的方程可得:y = xtanθ - (gx^2) / (2v^2cos^2θ)由上式可以看出,y轴的变化与x轴的平方呈负相关,这说明在平抛运动中,物体的高度会先上升再下降,整个轨迹呈现出对称的抛物线形状。

二、速度分析在平抛运动中,物体在水平方向上具有恒定速度,记为vx。

根据物理学原理可知,水平方向速度的大小与初速度v和抛出角度θ有关,可以通过分解初速度得到:vx = vcosθ而在垂直方向上,物体受到重力的垂直加速度g的影响,速度会不断减小。

记物体在竖直方向上的速度为vy,则有:vy = vsinθ - gt由于重力的作用,物体在垂直方向上的速度逐渐减小,当物体达到最高点时,速度为零。

此后,物体开始下落,速度逐渐增大。

三、时间分析在平抛运动中,求解物体抛出点到达地面所经历的时间是一个重要的物理问题。

设抛体从抛出到落地所经过的时间为t,可通过垂直方向上的运动学公式得到:0 = vsinθ - gt解以上方程可得:t = 2vsinθ / g由上式可知,物体从抛出点到达地面所需时间仅与抛出角度θ和重力加速度g有关,与物体的质量和抛出速度无关。

四、运动距离运动距离是指物体在平抛运动过程中所经过的水平距离。

根据定义,运动距离可以通过物体在x轴上的匀速直线运动来计算。

记平抛运动所经过的水平距离为R,则有:R = vxt将上文中得到的运动时间t代入上式,可以得到运动距离R与初速度v、抛出角度θ和重力加速度g之间的关系:R = (v^2sin2θ) / g从上式可以看出,运动距离R与初速度v的平方成正比,与抛出角度θ的正弦函数的二倍成正比,与重力加速度g的倒数成正比。

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XXXX教育学科教师辅导讲义讲义编号_ __学员编号:年级:高一课时数及课时进度:学员姓名:辅导科目:物理学科教师:学科组长/带头人签名及日期课题平抛运动规律汇总授课时间:备课时间:教学目标1、知道合运动、分运动的概念及合运动、分运动的等时性、独立性;2、会用平行四边定则进行运动的合成与分解;3、知道平抛运动的特点,并能用动力学观点分析运动轨迹;4、掌握平抛运动的一般处理方法重点、难点1、用动力学观点分析运动轨迹2、会用平行四边定则进行运动的合成与分解;3、平抛运动的一般处理方法考点及考试要求1、能够运用运动的合成与分解解决抛体运动问题。

2、知道运动的合成与分解,理解运动的合成与分解遵循平行四边形定则。

3、会用作图和计算的方法,求解位移和速度的合成与分解问题。

教学内容平抛运动专题(一)平抛运动的基础知识1. 定义:水平抛出的物体只在重力作用下的运动。

2. 特点:(1)平抛运动是一个同时经历水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合运动。

(2)平抛运动的轨迹是一条抛物线,其一般表达式为。

(3)平抛运动在竖直方向上是自由落体运动,加速度恒定,所以竖直方向上在相等的时间内相邻的位移的高度之比为…竖直方向上在相等的时间内相邻的位移之差是一个恒量。

(4)在同一时刻,平抛运动的速度(与水平方向之间的夹角为)方向和位移方向(与水平方向之间的夹角是)是不相同的,其关系式(即任意一点的速度延长线必交于此时物体位移的水平分量的中点)。

3. 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方向0 直线方向直线合运动大小抛物线与方向的夹角(二)平抛运动的常见问题及求解思路关于平抛运动的问题,有直接运用平抛运动的特点、规律的问题,有平抛运动与圆周运动组合的问题、有平抛运动与天体运动组合的问题、有平抛运动与电场(包括一些复合场)组合的问题等。

本文主要讨论直接运用平抛运动的特点和规律来求解的问题,即有关平抛运动的常见问题。

1. 从同时经历两个运动的角度求平抛运动的水平速度求解一个平抛运动的水平速度的时候,我们首先想到的方法,就应该是从竖直方向上的自由落体运动中求出时间,然后,根据水平方向做匀速直线运动,求出速度。

[例1] 如图1所示,某人骑摩托车在水平道路上行驶,要在A处越过的壕沟,沟面对面比A处低,摩托车的速度至少要有多大?图1解析:在竖直方向上,摩托车越过壕沟经历的时间在水平方向上,摩托车能越过壕沟的速度至少为2. 从分解速度的角度进行解题对于一个做平抛运动的物体来说,如果知道了某一时刻的速度方向,则我们常常是“从分解速度”的角度来研究问题。

[例2] 如图2甲所示,以9.8m/s的初速度水平抛出的物体,飞行一段时间后,垂直地撞在倾角为的斜面上。

可知物体完成这段飞行的时间是()A. B. C. D.图2解析:先将物体的末速度分解为水平分速度和竖直分速度(如图2乙所示)。

根据平抛运动的分解可知物体水平方向的初速度是始终不变的,所以;又因为与斜面垂直、与水平面垂直,所以与间的夹角等于斜面的倾角。

再根据平抛运动的分解可知物体在竖直方向做自由落体运动,那么我们根据就可以求出时间了。

则所以根据平抛运动竖直方向是自由落体运动可以写出所以所以答案为C。

3. 从分解位移的角度进行解题对于一个做平抛运动的物体来说,如果知道了某一时刻的位移方向(如物体从已知倾角的斜面上水平抛出,这个倾角也等于位移与水平方向之间的夹角),则我们可以把位移分解成水平方向和竖直方向,然后运用平抛运动的运动规律来进行研究问题(这种方法,暂且叫做“分解位移法”)[例3] 在倾角为的斜面上的P点,以水平速度向斜面下方抛出一个物体,落在斜面上的Q点,证明落在Q点物体速度。

解析:设物体由抛出点P运动到斜面上的Q点的位移是,所用时间为,则由“分解位移法”可得,竖直方向上的位移为;水平方向上的位移为。

又根据运动学的规律可得竖直方向上,水平方向上则,所以Q点的速度[例4] 如图3所示,在坡度一定的斜面顶点以大小相同的速度同时水平向左与水平向右抛出两个小球A和B,两侧斜坡的倾角分别为和,小球均落在坡面上,若不计空气阻力,则A和B两小球的运动时间之比为多少?图3解析:和都是物体落在斜面上后,位移与水平方向的夹角,则运用分解位移的方法可以得到所以有同理则4. 从竖直方向是自由落体运动的角度出发求解在研究平抛运动的实验中,由于实验的不规范,有许多同学作出的平抛运动的轨迹,常常不能直接找到运动的起点(这种轨迹,我们暂且叫做“残缺轨迹”),这给求平抛运动的初速度带来了很大的困难。

为此,我们可以运用竖直方向是自由落体的规律来进行分析。

[例5] 某一平抛的部分轨迹如图4所示,已知,,,求。

图4解析:A与B、B与C的水平距离相等,且平抛运动的水平方向是匀速直线运动,可设A到B、B到C的时间为T,则又竖直方向是自由落体运动,则代入已知量,联立可得5. 从平抛运动的轨迹入手求解问题[例6] 从高为H的A点平抛一物体,其水平射程为,在A点正上方高为2H的B点,向同一方向平抛另一物体,其水平射程为。

两物体轨迹在同一竖直平面内且都恰好从同一屏的顶端擦过,求屏的高度。

图5解析:本题如果用常规的“分解运动法”比较麻烦,如果我们换一个角度,即从运动轨迹入手进行思考和分析,问题的求解会很容易,如图5所示,物体从A、B两点抛出后的运动的轨迹都是顶点在轴上的抛物线,即可设A、B两方程分别为,则把顶点坐标A(0,H)、B(0,2H)、E(2,0)、F(,0)分别代入可得方程组这个方程组的解的纵坐标,即为屏的高。

6. 灵活分解求解平抛运动的最值问题[例7] 如图6所示,在倾角为的斜面上以速度水平抛出一小球,该斜面足够长,则从抛出开始计时,经过多长时间小球离开斜面的距离的达到最大,最大距离为多少?图6解析:将平抛运动分解为沿斜面向下和垂直斜面向上的分运动,虽然分运动比较复杂一些,但易将物体离斜面距离达到最大的物理本质凸显出来。

取沿斜面向下为轴的正方向,垂直斜面向上为轴的正方向,如图6所示,在轴上,小球做初速度为、加速度为的匀变速直线运动,所以有①②当时,小球在轴上运动到最高点,即小球离开斜面的距离达到最大。

由①式可得小球离开斜面的最大距离当时,小球在轴上运动到最高点,它所用的时间就是小球从抛出运动到离开斜面最大距离的时间。

由②式可得小球运动的时间为7. 利用平抛运动的推论求解推论1:任意时刻的两个分速度与合速度构成一个矢量直角三角形。

[例8] 从空中同一点沿水平方向同时抛出两个小球,它们的初速度大小分别为和,初速度方向相反,求经过多长时间两小球速度之间的夹角为?图7解析:设两小球抛出后经过时间,它们速度之间的夹角为,与竖直方向的夹角分别为和,对两小球分别构建速度矢量直角三角形如图7所示,由图可得和又因为,所以由以上各式可得,解得推论2:任意时刻的两个分位移与合位移构成一个矢量直角三角形[例9] 宇航员站在一星球表面上的某高度处,沿水平方向抛出一个小球,经过时间,小球落到星球表面,测得抛出点与落地点之间的距离为,若抛出时初速度增大到两倍,则抛出点与落地点之间的距离为。

已知两落地点在同一水平面上,该星球的半径为R,万有引力常数为G,求该星球的质量M。

解析:设第一次抛出小球,小球的水平位移为,竖直位移为,如图8所示,构建位移矢量直角三角形有若抛出时初速度增大到2倍,重新构建位移矢量直角三角形,如图9所示有,由以上两式得令星球上重力加速度为,由平抛运动的规律得由万有引力定律与牛顿第二定律得由以上各式解得推论3:平抛运动的末速度的反向延长线交平抛运动水平位移的中点。

证明:设平抛运动的初速度为,经时间后的水平位移为,如图10所示,D为末速度反向延长线与水平分位移的交点。

根据平抛运动规律有水平方向位移竖直方向和由图可知,与相似,则联立以上各式可得该式表明平抛运动的末速度的反向延长线交平抛运动水平位移的中点。

图10[例10] 如图11所示,与水平面的夹角为的直角三角形木块固定在地面上,有一质点以初速度从三角形木块的顶点上水平抛出,求在运动过程中该质点距斜面的最远距离。

图11解析:当质点做平抛运动的末速度方向平行于斜面时,质点距斜面的距离最远,此时末速度的方向与初速度方向成角。

如图12所示,图中A为末速度的反向延长线与水平位移的交点,AB即为所求的最远距离。

根据平抛运动规律有,和由上述推论3知据图9中几何关系得由以上各式解得即质点距斜面的最远距离为图12推论4:平抛运动的物体经时间后,其速度与水平方向的夹角为,位移与水平方向的夹角为,则有证明:如图13,设平抛运动的初速度为,经时间后到达A点的水平位移为、速度为,如图所示,根据平抛运动规律和几何关系:在速度三角形中在位移三角形中由上面两式可得图13[例11] 一质量为的小物体从倾角为的斜面顶点A水平抛出,落在斜面上B点,若物体到达B点时的动能为35J,试求小物体抛出时的初动能为多大?(不计运动过程中的空气阻力)图14解析:由题意作出图14,根据推论4可得,所以由三角知识可得又因为所以初动能[例12] 如图15所示,从倾角为斜面足够长的顶点A,先后将同一小球以不同的初速度水平向右抛出,第一次初速度为,球落到斜面上前一瞬间的速度方向与斜面的夹角为,第二次初速度,球落在斜面上前一瞬间的速度方向与斜面间的夹角为,若,试比较和的大小。

图15解析:根据上述关系式结合图中的几何关系可得所以此式表明仅与有关,而与初速度无关,因此,即以不同初速度平抛的物体落在斜面上各点的速度方向是互相平行的。

推论5:平抛运动的物体经时间后,位移与水平方向的夹角为,则此时的动能与初动能的关系为证明:设质量为的小球以的水平初速度从A点抛出,经时间到达B点,其速度与水平方向的夹角为,根据平抛运动规律可作出位移和速度的合成图,如图16所示。

图16由上面推论4可知从图16中看出小球到达B点的速度为所以B点的动能为[例13] 如图17所示,从倾角为的斜面顶端平抛一个物体,阻力不计,物体的初动能为9J。

当物体与斜面距离最远时,重力势能减少了多少焦耳?图17解析:当物体做平抛运动的末速度方向平行于斜面时,物体距斜面的距离最远,此时末速度的方向与初速度方向成角,如图17所示由可得所以当物体距斜面的距离最远时的动能为根据物体在做平抛运动时机械能守恒有即重力势能减少了3J平抛运动是较为复杂的匀变速曲线运动,有关平抛运动的命题也层出不穷。

若能切实掌握其基本处理方法和这些有用的推论,就不难解决平抛问题。

因此在复习时应注意对平抛运动规律的总结,从而提高自己解题的能力。

【模拟试题】1. 关于曲线运动,下列叙述正确的是()A. 物体之所以做曲线运动,是由于物体受到垂直于速度方向的力(或者分力)的作用B. 物体只有受到一个方向不断改变的力,才可能做曲线运动C. 物体受到不平行于初速度方向的外力作用时,物体做曲线运动D. 平抛运动是一种匀变速曲线运动2. 关于运动的合成,下列说法中正确的是()A. 合速度的大小一定比每个分速度的大小都大B. 合运动的时间等于两个分运动经历的时间C. 两个匀速直线运动的合运动一定也是匀速直线运动D. 只要两个分运动是直线运动,合运动一定也是直线运动3. 游泳运动员以恒定的速率垂直河岸横渡,当水速突然增大时,对运动员横渡经历的路程、时间发生的影响是()A. 路程增加、时间增加B. 路程增加、时间缩短C. 路程增加、时间不变D. 路程、时间均与水速无关4. 从同一高度、同时水平抛出五个质量不同的小球,它们初速度分别为、、、、。

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