5.2平抛运动
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§5-2 平抛运动 & 类平抛运动一、抛体运动1.定义:以一定的速度将物体抛出,在空气阻力可以忽略的情况下,物体只受重力的作用,它的运动即为抛体运动。
2.条件:①物体具有初速度;②运动过程中只受G。
二、平抛运动1.定义:如果物体运动的初速度是沿水平方向的,这个运动就叫做平抛运动。
2.条件:①物体具有水平方向的初速度;②运动过程中只受G。
3.处理方法:平抛运动可以看作两个分运动的合运动:一个是水平方向的匀速直线运动,一个是竖直方向的自由落体运动。
4.规律:五.平抛运动基本规律的理解1.飞行时间:由t=2hg知,时间取决于下落高度h,与初速度v0无关.α(1)位移:.2tan,)21()(,21,22220vgtgtt vsgty t vx=+===ϕ(2)速度:vvx=,gtvy=,22)(gtvv+=,tanvgt=θ(3)推论:①从抛出点开始,任意时刻速度偏向角θ的正切值等于位移偏向角φ的正切值的两倍。
②从抛出点开始,任意时刻速度的反向延长线对应的水平位移的交点为此水平位移的中点,即.2tanxy=θ如果物体落在斜面上,则位移偏向角与斜面倾斜角相等。
2.水平射程:x =v 0t =v 0 2hg,即水平射程由初速度v 0和下落高度h 共同决定,与其他因素无关.3.落地速度:v t =v 2x +v 2y =v 20+2gh ,以θ表示落地速度与x 轴正方向的夹角,有tanθ=v y v x =2gh v 0,所以落地速度也只与初速度v 0和下落高度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 =g Δt 相同,方向恒为竖直向下,如图所示.1.物体做平抛运动,下列说法正确的是( )A. 加速度的方向时刻改变B. 速度的变化率不断增大C. 任意一段时间内速度变化量的方向均竖直向下D. 相同时间内速率变化量相同 【答案】C 【解析】物体做平抛运动,加速度的方向始终竖直向下,A 不符合题意;速度的变化率等于加速度,则速度的变化率恒定不变,B 不符合题意;任意一段时间内速度变化量∆v=g ∆t ,方向竖直向下,C 符合题意;相同时间内竖直速度变化相同,水平速度不变,则相同时间内速率变化量不相同,D 不符合题意;2.如图所示,小球从斜面的顶端A 处以大小为 的初速度水平抛出,恰好落到斜面底部的B 点,且此时的速度大小,空气阻力不计,该斜面的倾角为( )A. 60°B. 45°C. 37°D. 30° 【答案】B【解析】根据平行四边形定则知,落到底端时竖直分速度为: ,则运动的时间为:,设斜面的倾角为 ,则有 ,解得,B 符合题意.3.在水平地面上M 点的正上方某一高度处,将球S 1以初速度v 1水平向右抛出,同时在M 点右方地面上N 点处,将球S 2以初速度v 2斜向左上方抛出,两球恰在M 、N 连线的中点正上方相遇,不计空气阻力,则两球从抛出到相遇过程中( )A.初速度大小关系为v 1=v 2B.速度变化量相等C.水平位移相同D.都不是匀变速运动【答案】B 由于两球恰在M 、N 连线的中点正上方相遇,说明它们的水平位移大小相等,又由于运动的时间相同,所以它们在水平方向上的分速度大小相同,即,所以,A 不符合题意;由于两个球都只受到重力的作用,加速度都是重力加速度g ,由 知,知它们速度的变化量相同,B 符合题意;在水平方向上,水平位移大小相等,但方向相反,所以位移不同,C 不符合题意;由于两个球都只受到重力的作用,加速度都是重力加速度g ,加速度恒定,都是匀变速运动,D 不符合题意.4.如图所示,从斜面上的A 点以速度 水平抛出一个物体,飞行一段时间后,落到斜面上的B 点;若仍从A 点抛出物体,抛出速度为,不计空气阻力,下列说法正确的是( )A. 物体的飞行时间不变B. 物体的位移变为原来的 21C. 物体落到斜面上的速度变为原来的41D. 物体落到斜面上时速度方向不变 【答案】D【解析】根据 可知,当初速度减半时,飞行的时间减半,A 不符合题意;根据x=v 0t 可知,物体的水平位移变为原来的1/4,竖直位移也变为原来的1/4,则物体的位移变为原来的1/4,B 不符合题意;水平初速度减半时,根据v y =gt 可知,落到斜面上的竖直速度变为原来的一半,可知物体落到斜面上的速度变为原来的1/2,C 不符合题意;根据 为定值,则物体落到斜面上时速度方向不变,D 符合题意;5.如图所示,以9.8m/s 的水平初速度抛出的物体,飞行一段时间后,垂直地撞在倾角为30°的斜面上,则物体飞行时间为( )A. 1sB.2s C. 3s D. 2s【答案】C 【解析】【解答】小球撞在斜面上的速度与斜面垂直,将该速度分解,如图。