平抛物体的运动规律及其应用
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一.平抛运动的条件1.平抛运动的初始条件:物体具有水平初速度V02.平抛运动的受力特点:只受重力:F=mg(实际问题中阻力远远小于重力,可以简化为只受重力)3.平抛运动的加速度:mg=mα ,α=g ,方向竖直向下,与质量无关,与初速度大小无关4.平抛运动的理论推理:水平方向——x :物体不受外力,根据牛顿第一定律,水平方向的运动状态保持不变,水平方向应做匀速直线运动,V x=V0.竖直方向——y:初速度为0,只受重力,加速度为g,做自由落体运动,V y=gt .二.平抛运动的规律如左图所示,以抛出点为坐标原点,沿初速度方向建立x轴,竖直向下为y轴.在时间t时,加速度:α=g ,方向竖直向下,与质量无关,与初速度大小无关;平抛运动速度规律:速度方向与水平方向成θ角平抛运动位移规律:位移方向与水平方向成α角平抛运动的轨迹方程:为抛物线平抛运动在空中飞行时间:,与质量和初速度大小无关,只由高度决定平抛运动的水平最大射程:由初速度和高度决定,与质量无关三.平抛运动的考察知识点与典型例题1. 平抛运动定义的考察例题:飞机在高度为0.8km的上空,以2.5×102km/h的速度水平匀速飞行,为了使飞机上投下的炮弹落在指定的轰炸目标,应该在离轰炸目标的水平距离多远处投弹?解析:设炮弹离开飞机后做平抛运动,在空中飞行时间为:,炮弹离开飞机后水平位移答案:炮弹离开飞机后要在空中水平飞行0.9km,所以要在离轰炸目标0.9km处投弹问题展开:轰炸定点目标;轰炸运动目标;飞车跨壕沟等问题研究方法相同2.平抛运动中模型规律考察例题:一架飞机水平匀速飞行从飞机上每隔一秒释放一个炮弹,不计空气阻力在它们落地之前,炮弹()A、在空中任何时刻总是排成抛物线,它们的落地点是等间距的B、在空中任何时刻总是排成抛物线,它们的落地点是不等间距的C、在空中任何时刻总是在飞机的正下方排成竖直直线,它们的落地点是等间距的D、在空中任何时刻总是在飞机的正下方排成竖直直线,它们的落地点是不等间距的解析:炮弹离开飞机时,具有和飞机共同的水平初速度,在空中做平抛运动.相对于地面,每一个炮弹在空中的轨迹为抛物线,但在空中的几个炮弹本身并不排成抛物线.由于它们与飞机的水平速度相同,所以相对于飞机,它们都做自由落体运动,总在飞机的正下方,排成竖直直线.答案:C3.平抛运动试验的考察例题:怎样用平抛运动知识测量子弹的初速度?解析:子弹初速度相当大,水平射程相当远,如果测量实际水平射程很不方便,且由于空气阻力影响,将出现较大的测量误差.可以记录子弹的初始位置,如右图所示,在离枪口一定的距离上,竖直放一块厚纸板,用枪将子弹水平射出,测量枪口到地面的高度H、子弹在纸板上留下的弹孔到地面的距离h、枪口到纸板的水平距离x.将子弹在不太长时间内的运动看成是平抛运动.则子弹竖直方向的位移为H-h,由自由落体运动关系水平位移联立求解得:4.平抛运动中合速度与两个分速度的关系例题:一个物体以初速度V0水平抛出,落地时速度的大小为V,则运动时间为()解析:末速度与初速度不在同一个方向上,不能用代数方法运算.物体在竖直方向做自由落体运动,在竖直方向的速度比重力加速度才是运动时间,不能用末速度与重力加速度的比值求时间.由矢量的合成分解关系:如左图所示,竖直分速度答案:C。
平抛运动物体在水平方向上抛出的运动规律平抛运动是物理学中常见且重要的运动形式之一,它指的是物体在水平方向上从一点抛出,在重力的作用下进行自由运动的过程。
本文将详细探讨平抛运动物体在水平方向上抛出的运动规律。
一、平抛运动的基本概念平抛运动是指在抛体运动中,物体在抛出的瞬间只有初速度v0具有且仅有水平方向分速度,垂直方向速度为0,且加速度仅有重力加速度g作用。
二、运动规律1. 水平方向运动规律平抛运动物体在水平方向上受到的合外力为0,因此根据牛顿第一定律,物体在水平方向上具有匀速直线运动。
物体在水平方向上的位移可以用以下公式表达:(1)S = V0t其中,S为水平方向上的位移,V0为初速度,t为时间。
2. 垂直方向运动规律平抛运动物体在垂直方向上受到重力加速度g的作用,因此物体在垂直方向上具有自由落体运动的特点。
物体在垂直方向上的位移可以用以下公式表达:(2)h = (1/2)gt^2其中,h为垂直方向上的位移,t为时间。
三、运动参数1. 初速度初速度指的是物体在抛出瞬间的速度,对于平抛运动,初速度只有水平方向上的分速度。
2. 时间时间是指整个平抛运动过程中所经历的时间,可以通过给定的条件来计算出来。
3. 高度高度指的是物体在垂直方向上的位移,可以根据公式(2)来计算。
四、平抛运动的应用平抛运动是物理学研究的重要内容之一,具有广泛的应用。
下面列举几个常见的应用场景:(1)投掷比赛:比如铅球比赛,投掷手需要考虑角度和初速度,以获得较好的投掷距离。
(2)炮弹发射:在军事领域,通过炮弹的平抛运动规律,可以计算出抛射角度和初速度,从而实现精确的炮弹发射。
(3)运动项目:比如铅球、标枪、棒球等运动项目,这些项目都是利用平抛运动的规律进行训练和比赛。
五、实例分析以一球从地面抛出的平抛运动为例,假设初速度为V0,抛出的角度为θ,重力加速度为g,那么可以根据初速度和角度来分解出水平方向上的速度Vx和垂直方向上的速度Vy。
平抛运动实验知识点总结一、引言平抛运动是物理学中经典的运动形式之一,它的研究对于理解物体在空中自由运动的规律具有重要意义。
本文将围绕平抛运动实验展开,总结其中的关键知识点。
二、实验目的平抛运动实验的目的是研究物体在水平方向上的运动规律,通过测量物体的运动轨迹和运动时间,来验证平抛运动的基本原理。
三、实验原理1. 平抛运动的基本原理:在没有外力作用下,物体在水平方向上做匀速直线运动,而在竖直方向上受到重力的影响,做自由落体运动。
2. 物体的初速度和抛射角度:物体的初速度和抛射角度决定了物体的运动轨迹和飞行时间,初速度越大,抛射角度越大,物体的飞行距离越远。
3. 物体的水平速度和竖直速度:物体的水平速度是恒定不变的,而竖直速度在运动过程中逐渐减小,直至为0。
4. 物体的水平位移和竖直位移:物体的水平位移与水平速度和运动时间有关,竖直位移与竖直速度、运动时间和重力加速度有关。
四、实验步骤1. 准备实验器材:包括水平地面、平抛器、测量尺、计时器等。
2. 调整平抛器:将平抛器调整到合适的角度,使物体能够顺利抛出并落地。
3. 测量实验数据:在实验过程中,记录物体的运动时间和运动轨迹。
4. 分析实验数据:根据实验数据计算物体的运动速度、水平位移和竖直位移。
5. 绘制实验结果:利用实验数据绘制物体的运动轨迹图和速度-时间图。
五、实验注意事项1. 实验环境要求:实验地面应平整、光滑,避免有阻碍物对物体运动造成影响。
2. 实验器材操作:操作平抛器时要注意力度的控制,确保物体能够顺利抛出。
3. 实验数据记录:记录实验数据时要准确、细致,避免出现误差。
4. 实验安全措施:进行实验时要注意安全,避免物体击中人员或造成其他伤害。
六、实验结果与分析通过实验数据的分析,可以得出以下结论:1. 物体的水平速度在整个运动过程中保持恒定,与抛射角度无关。
2. 物体的竖直速度逐渐减小,最终为0,符合自由落体运动规律。
3. 物体的水平位移与水平速度和运动时间成正比,与抛射角度无关。
5.2 抛体运动的规律一、平抛运动:将物体以必定的初速度沿_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。
1、受力特色:只受重力,因此加快度为重力加快度,加速度方向竖直向下。
2、性质:是加快度为重力加快度的匀变速曲线曲线运动。
二、运动规律1、水平方向上受力为零, 因此做匀速直线运动运动。
故水均分速度 v xv 0 ,分位移 x v 0 t 。
2、竖直方向上只受重力,且初速度为零。
因此做自由落体运动运动。
故竖直分速度 v y gt ,分位移 y1 gt 223、合运动:速度大小v t2 2v 02(gt )2v y gt v xv y方向 tanv 0v 02 2212 2 y 1gt24、合位移大小 S2gtxy(v 0t )(gt )方向 tanv 0t 2v 02x三、平抛运动的几个结论1、运动时间h 1 gt 2 → t2h 落地时间由着落的高度h 决定 .2 g2、落地的水平距离 x v 0t v 0 2hv 0和 h 共同决定 .g 水平位移由3、落地时的速度 v t v x 2v y2v 02 2gh 落地速度由 v 0和 h 共同决定 .4、相等时间间隔t 内抛体运动的速度改变量同样 . v gt , 方向竖直向下 .5、速度方向偏转角与位移方向偏转角的关系v y gt1gt 2gttantan2 tan2 tanv xv 0v 0t2v 0PAPAAO 2 AOO ′是 AO 中点。
AO 2AO【切记】:速度方向的反向延伸线与X 轴的交点为水平位移的中点5.4 圆周运动1.描绘圆周运动的物理量( 1)线速度①线速度的大小:做圆周运动的物体经过的弧长与所用时间的比值叫线速度。
②物理意义:描绘质点沿圆周运动的快慢 .③线速度的大小计算公式v s ,则运动的弧长为2 R ,因此此假如时间是一个周期(一个圆周)2 R t时线速度的公式为 v。
T④线速度的方向:圆周上该点的切线方向,时辰与半径垂直。
第2讲平抛运动的规律及应用板块一主干梳理夯实基础【知识点1】抛体运动n1.平抛运动(1)定义: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(不考虑空气阻力)的运动。
(2)性质:平抛运动是加速度为g的匀变速曲线运动,运动轨迹是抛物线。
(3)条件①v0工0,且沿水平方向。
②只受重力作用。
2.斜抛运动(1)定义:将物体以初速度 v 0斜向上方或斜向下方抛出,物体只在重力作用下的运动。
(2)性质:斜抛运动是加速度为g的匀变速曲线运动,运动轨迹是抛物线。
【知识点2] 抛体运动的基本规律1.平抛运动(1)研究方法:平抛运动可以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。
(2)基本规律(如图所示)①速度关系②位移关系③轨迹方程:y= ^x2。
2.类平抛运动的分析所谓类平抛运动,就是受力特点和运动特点类似于平抛运动,即受到一个恒定的外力且外力与初速度方向垂直,物体做曲线运动。
(1)受力特点:物体所受合力为恒力,且与初速度的方向垂直。
(2)运动特点:沿初速度 v o方向做匀速直线运动,沿合力方向做初速度为零的匀加速直线运动。
板块二考点细研悟法培优考点1平抛运动的基本规律[深化理解][考点解读】1.关于平抛运动必须掌握的四个物理量2.(1)做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,如图甲中A点和B点所示。
其推导过程为tan 0=也=吐=y。
v X v o t x2(2)平抛的水平射程与初速度有关吗?提示:有,时间相同的情况下,初速度越大水平射程越大。
尝试解答选BD 。
根据平抛运动的规律 h = 2gt 2,得t = 2h,因此平抛运动的时间只由高度决定,因为 的飞行时间相同,大于 a 的飞行时间,因此 A 错误,B 正确;又因为X a >X b ,而t a < b 的大,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 的水平位移大于即b 的水平初速度比c 的大,D 正确。