抛体运动的特点
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抛体运动的规律【要点导学】1.关于抛体运动(1)定义:物体以一定的初速度抛出,且只在重力作用下的运动。
(2)运动性质:① 竖直上抛和竖直下抛运动是直线运动;平抛、斜抛是曲线运动,其轨迹是抛物线;② 抛体运动的加速度是重力加速度,抛体运动是匀变速运动;③ 抛体运动是一种理想化运动:地球表面附近,重力的大小和方向认为不变,不考虑空气阻力,且抛出速度远小于宇宙速度。
(3)处理方法:是将其分解为两个简单的直线运动① 最常用的分解方法是:水平方向上匀速直线运动;竖直方向上自由落体运动或竖直上抛、竖直下抛运动。
② 在任意方向上分解:有正交分解和非正交分解两种情况,无论怎样分解,都必须把运动的独立性和力的独立作用原理相结合进行系统分解,即将初速度、受力情况、加速度及位移等进行相应分解,如图1所示。
在x方向:以初速度为v x0=v0cosα,加速度为a x=gsinα的匀加速直线运动。
在y方向:以初速度为v y0=v0sinα,加速度为a y=gcosα的匀加速直线运动。
2.平抛运动的规律平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自由落体运动的合运动。
3.斜抛运动的规律斜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或竖直下抛运动的合运动.【范例精析】例题、飞机在2km的高空以360km/h的速度沿水平航线匀速飞行,飞机在地面上观察者的正上方空投一包裹(取g=10m/s2,不计空气阻力)(1)试比较飞行员和地面观察者所见的包裹的运动轨迹;(2)包裹落地处离地面观察者多远?离飞机的水平距离多大?(3)求包裹着地时的速度大小和方向。
解析:(1)飞机上的飞行员以正在飞行的飞机为参照物,从飞机上投下去的包裹由于惯性,在水平方向上仍以360km/h的速度沿原来的方向飞行,但由于离开了飞机,在竖直方向上同时进行自由落体运动,所以飞机上的飞行员只是看到包裹在飞机的正下方下落,包裹的轨迹是竖直直线;地面上的观察者是以地面为参照物的,他看见包裹做平抛运动,包裹的轨迹为抛物线。
总结平抛知识点一、平抛的基本概念1. 平抛的定义平抛是指物体在一定速度的情况下,在重力的作用下做抛体运动。
在平抛运动中,物体在水平方向做匀速直线运动,在竖直方向上受重力作用而做加速直线运动。
2. 平抛的特点平抛运动具有以下特点:(1)水平速度恒定:物体在水平方向上的速度是恒定的,即物体做匀速直线运动。
(2)竖直加速度恒定:物体在竖直方向上受到重力的影响,因此有竖直方向上的加速度,且加速度大小是恒定的,即重力加速度。
(3)运动轨迹为抛物线:考虑到水平速度恒定、竖直加速度恒定的特点,平抛物体的运动轨迹为抛物线。
二、平抛的运动规律1. 平抛的运动方程在平抛运动中,物体的水平运动与竖直运动是相互独立的,因此可以分别考虑。
设物体水平方向上的速度为v0,竖直方向上的初速度为v0y,竖直方向上的加速度为-g(g为重力加速度),水平方向上的位移为x,竖直方向上的位移为y,则有以下运动方程:(1)水平方向运动方程:x = v0*t(2)竖直方向运动方程:y = v0y*t - 0.5*g*t^22. 平抛的运动参数在平抛运动中,有一些重要的运动参数需要了解:(1)飞行时间:物体在竖直方向上的运动时间,记为T。
当物体抛出后再次回到初始高度时,飞行时间为T。
(2)最大高度:物体在竖直方向上所达到的最大高度,记为H。
最大高度可以通过竖直方向的运动方程求得。
(3)飞行距离:物体在水平方向上的飞行距离,记为D。
飞行距离可以通过水平方向的运动方程求得。
三、平抛的受力分析1. 平抛物体的受力在平抛运动中,物体受到的受力主要包括重力和空气阻力。
(1)重力:重力是所有物体都会受到的作用力,它的大小与物体的质量成正比,与重力加速度g成正比。
(2)空气阻力:当物体在空气中运动时,会受到空气的阻力作用。
空气阻力的大小与物体的速度成正比,与物体的表面积和空气密度成正比。
2. 平抛物体的受力分析考虑到物体的水平运动与竖直运动是相互独立的,在受力分析中可以单独考虑水平方向和竖直方向的受力情况。
物理抛体运动
物理抛体运动是指在重力作用下,施加初速度将物体抛出,物体在空中经过一段抛体运动轨迹的过程。
这种运动遵循抛体运动的规律。
抛体运动的特点包括:
1. 抛体沿抛出方向的初速度分量恒定,即保持水平速度不变。
2. 抛体在竖直方向上的初速度分量为零,即在抛出时没有垂直速度。
3. 抛体受到重力作用时,在竖直方向上受重力加速度的影响,由于重力的作用,抛体在竖直方向上做自由落体运动。
4. 在水平方向上,抛体的速度保持恒定,不受外力作用。
物理抛体运动的运动轨迹为抛物线,具体形状取决于抛出角度和初速度。
常见抛体运动问题涉及到计算抛体的射程、落点、最大高度等。
抛体运动是研究抛射物体运动的基础,广泛应用于各个领域,如运动学、力学、航空航天等。
抛体运动推论-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述:抛体运动是物体在一个斜向上抛的轨迹上运动的一种运动形式。
它是在重力的作用下,物体在空中运动的过程。
抛体运动是我们日常生活中常见的现象,例如投掷物体或者抛出几何题中研究的情况。
了解抛体运动的基本原理和公式推导,不仅可以帮助我们理解物体在运动中的规律,还可以在实践中应用于各种领域,比如运动员的投掷比赛、炮弹的轨迹计算等。
本文将首先从抛体运动的定义开始介绍,通过梳理其基本原理和公式推导,深入探讨抛体运动的特点。
随后,本文将列举一些实例,展示抛体运动在现实生活中的应用。
最后,我们将讨论抛体运动的意义和影响,探究它在科学领域以及其他领域中的价值和作用。
通过本文的阅读,读者将能够全面了解抛体运动这一运动形式的基本概念和规律,并理解其在实践中的应用。
希望本文能够为读者对抛体运动有更深入的认识提供帮助。
1.2文章结构1.2 文章结构本文将按照以下顺序展开讨论抛体运动的相关内容:第一部分:引言在这一部分中,我们将简要概述抛体运动的基本概念和背景,并介绍本文的整体结构和目的。
我们还会总结本文的主要结论,以供读者在阅读全文之前有个整体的了解。
第二部分:正文在正文部分,我们将深入探讨抛体运动的定义和基本原理,解释物体在抛体运动中的行为和运动规律。
我们将从力学角度分析抛体运动的各个方面,并推导出抛体运动的数学公式。
这一部分将提供给读者详尽和系统的知识,以深入理解抛体运动的本质。
第三部分:结论在结论部分,我们将对抛体运动的特点进行总结,回顾并强调本文中提到的重要观点和结论。
我们还将列举一些实际应用抛体运动的例子,以展示抛体运动在现实世界中的重要意义和影响。
最后,我们将对抛体运动的进一步研究和应用方向进行展望。
通过以上的结构安排,本文将全面系统地介绍抛体运动的相关知识。
读者可以根据自己的需要选择性阅读和深入研究感兴趣的部分。
希望本文对读者理解和应用抛体运动具有一定的参考价值。
抛体运动知识点总结一、抛体运动的基本概念1. 什么是抛体运动?抛体运动是指在一定初速度和角度下,物体在只受重力作用下的自由运动。
在抛体运动中,物体沿着抛出的轨迹做运动,而且在这个运动中物体的受力只有重力作用。
抛体运动是平抛运动和斜抛运动的统称,它在物理学中有着重要的意义。
2. 抛体运动的特点(1)最大高度在抛体运动中,物体最大的高度就是它从水平方向抛出到最高点的高度。
最大高度与初速度的平方成正比,与重力加速度的平方成反比。
公式为:hmax = V0^2 / 2g(2)飞行时间抛体运动的飞行时间是指从投掷到落地的时间间隔,也就是物体在空中停留的时间。
飞行时间与初速度的平方成正比,与重力加速度成反比。
公式为:t = 2V0 / g(3)最大射程最大射程是指一个物体在抛出后,它飞行的最远距离。
最大射程与初速度的平方成正比。
公式为:R = V0^2 / g二、水平抛体运动水平抛体运动是指物体在水平方向上抛出后,只受重力作用在垂直方向上自由运动的过程。
在水平抛体运动中,物体的水平速度是恒定的,垂直方向上只有重力加速度。
1. 水平抛体运动的基本公式在水平抛体运动中,物体在水平方向上的速度为恒定的,而在垂直方向上的速度则随时间变化而减小。
水平抛体运动的基本公式为:(1)水平方向的速度Vx = V0 * cosθ其中,Vx为水平方向上的速度,V0为抛出时的初速度,θ为抛出时的角度。
(2)垂直方向的位移y = V0 * sinθ * t - 1/2gt^2其中,y为垂直方向上的位移,t为时间,g为重力加速度。
2. 水平抛体运动的应用水平抛体运动在生活和工作中有着广泛的应用,比如:(1)运输行李在机场和车站,我们经常会看到工作人员利用推车将行李箱水平抛出,这就是水平抛体运动的应用之一。
(2)投掷物体在体育比赛中,运动员投掷器械时也是利用了水平抛体运动的原理。
(3)炮弹射击在军事领域,炮弹的射程和射速也是通过水平抛体运动的原理进行计算和设计的。
5.4 抛体运动的规律【学习目标】1. 知道平抛运动的概念及条件,会用运动的合成与分解的方法分析平抛运动.2. 理解平抛运动可以看作是水平方向的匀速直线运动与竖直方向上的自由落体运动的合运动,且这两个分运动互不影响.3.知道平抛运动的规律,并能运用规律解答相关问题. 【知识要点】 一、平抛运动的特点1.平抛运动的定义:将物体以一定的初速度沿水平方向抛出,不考虑空气的阻力,物体只在重力作用下所做的运动,叫做平抛运动.2.平抛运动的特点:水平方向上为匀速直线运动,竖直方向上为自由落体运动. 二、平抛运动的规律1.研究方法:通常采用“化曲为直”的方法.即以抛出点为原点,取水平方向为x 轴,正方向与初速度v0方向相同;竖直方向为y 轴,正方向竖直向下.分别在x 方向和y 方向研究. 2.平抛运动的规律在水平方向,物体的位移和速度分别为:⎩⎪⎨⎪⎧x =v x tv x =v 0在竖直方向,物体的位移和速度分别为:⎩⎪⎨⎪⎧y =12gt 2v y =gt某时刻实际速度的大小和方向:v t =v 2x +v 2y ,合速度与水平方向成θ角,且满足tan θ=v y v x =gt v 0. t 时间内合位移的大小和方向:l =x 2+y 2,合位移与水平方向成α角,且满足tan α=y x =gt2v 0.三、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. 【题型分类】题型一、平抛运动的理解例1 关于平抛物体的运动,以下说法正确的是( ) A .做平抛运动的物体,速度和加速度都随时间增大B .做平抛运动的物体仅受到重力的作用,所以加速度保持不变C .平抛物体的运动是匀变速运动D .平抛物体的运动是变加速运动解析 做平抛运动的物体,速度随时间不断增大,但由于只受恒定不变的重力作用,所以加速度是恒定不变的,选项A 、D 错误,B 、C 正确. 答案 BC 【同类练习】1.关于平抛运动,下列说法正确的是( ) A .平抛运动是非匀变速运动 B .平抛运动是匀速运动 C .平抛运动是匀变速曲线运动D .平抛运动的物体落地时的速度可能是竖直向下的 答案 C解析 做平抛运动的物体只受重力作用,产生恒定的加速度,是匀变速运动,其初速度与合外力垂直不共线,是曲线运动,故平抛运动是匀变速曲线运动,A 、B 错误,C 正确;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,故落地时的速度是水平方向的分速度和竖直方向的分速度的合速度,其方向一定与竖直方向(或水平方向)有一定的夹角,D 错误. 题型二、平抛运动规律的应用例2 如图所示,排球运动员站在发球线上正对球网跳起从O 点向正前方先后水平击出两个速度不同的排球。
抛体运动的特点:(1)具有一定的初速度;(2)运动过程中只受重力作用。
抛体运动的分类:
1、根据初速度的方向进行分类。
(1)若初速度方向竖直向上,则为竖直上抛运动;
(2)若初速度方向竖直向下,则为竖直下抛运动;
(3)若初速度方向水平,则为平抛运动;
(4)若初速度方向斜向上,则为斜抛运动。
2、根据运动性质进行分类。
(1)匀变速直线运动:竖直上抛运动和竖直下抛运动;
(2)匀变速曲线运动:平抛运动和斜抛运动。
抛体运动的规律:
1、竖直上抛运动
(1)基本规律(以v0的方向为正方向,则a=-g)
【例题1】以10m/s的初速度竖直向上抛出一物体,不计空气阻力,g=10m/ s2,求其发生15m的位移所需要的时间。
【小结与反思】竖直上抛运动有上升过程和下降过程,在发生相同的位移,需要的时间可能会有多解,结果应结合实际情况进行验证。
(2)分段处理
把竖直上抛运动分割成两个过程,即上升过程和下降过程,在上升过程中,物体做匀减速直线运动;在下降过程中,物体做自由落体运动;两过程可逆且具有对称性。
□速度对称:上升过程和下降过程经过同一位置时的速度大小相等,方向相反。
□时间对称:上升过程和下降过程经过同一段高度所用的时间相等。
2、竖直下抛运动的基本规律(匀加速直线运动)
3、平抛运动
【处理方法】匀变速曲线运动一般都采用分解运动的方式进行处理,在分运动方向的选择上,原则上是多种多样的,一般情况下,选择合外力方向和垂直于合外力方向为两个分运动的方向进行分解,会使问题变得比较简单、方便。
平抛运动如此,斜抛运动亦如此。
(1)平抛运动的分解:
水平方向:匀速直线运动
竖直方向:自由落体运动
(2)平抛运动的规律:如图所示
【小结与反思】运动的分解和合成归根到底要落实到描述运动的矢量的分解上面来,而描述运动的矢量有位移、速度、加速度,而平抛运动的加速度为重力加速度,方向竖直向下,已经和竖直方向在同一直线上,故不需要再分解,只要分解位移或速度就行了。
所以,有关平抛运动的问题,着手点就在于位移的分解或速度的分解。
4、斜抛运动
【处理方法】同平抛运动。
(1)斜抛运动的分解:
水平方向:匀速直线运动
竖直方向:竖直上抛运动
(2)斜抛运动的规律:如图所示
(3)飞行时间、射高和射程
斜抛运动可以看作是炮弹飞行的理想化的物理模型,它从地面出发,再回到地面,所以,我们了解射高(Y)、射程(X)和飞行时间(T)有着非常实际的意义。