平抛运动的性质与基本规律(公式)(含答案)
平抛运动

平抛运动一、平抛运动基本规律1、研究平抛运动的方法:通常,可以把平抛运动看作为两个分运动的合动动:一个是水平方向(垂直于恒力方向)的匀速直线运动,一个是竖直方向(沿着恒力方向)的匀加速直线运动。
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.2、平抛运动的规律①水平速度:v x =v 0,竖直速度:v y =gt 合速度(实际速度)的大小:22y x v v v += 物体的合速度v 与x 轴之间的夹角为: 0tan v gt v v x y==α ②水平位移:t v x 0=,竖直位移221gt y = 合位移(实际位移)的大小:22y x s += 物体的总位移s 与x 轴之间的夹角为:可见,平抛运动的速度方向与位移方向不相同。
而且θαtan 2tan =而θα2≠轨迹方程:由t v x 0=和221gt y =消去t 得到:2202x v g y =。
可见平抛运动的轨迹为抛物线。
3、平抛运动的几个结论①落地时间由竖直方向分运动决定: 由221gt h =得:gh t 2= ②水平飞行射程由高度和水平初速度共同决定:gh v t v x 200== ③平抛物体任意时刻瞬时速度v 与平抛初速度v 0夹角a 的正切值为位移s 与水平位移x 夹角θ正切值的两倍。
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。
02tan v gt x y ==θ证明:221tan 20x s s gt v gt =⇒==α 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。
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。
)如右图:所以θtan 20g v t =0)tan(v gt vv a x y ==+θ所以θθtan 2)tan(=+a ,θ为定值故a 也是定值与速度无关。
(完整版)平抛运动的知识点总结

(完整版)平抛运动的知识点总结平抛运动是一种常见的物理现象,它涉及到物体在重力作用下沿水平方向以恒定速度运动的情况。
以下是平抛运动的关键知识点总结:1. 基本概念:- 平抛运动是指物体在水平方向上以初速度抛出,同时受到竖直方向重力加速度(g)作用的运动。
- 这种运动可以看作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叠加。
2. 运动方程:- 水平方向:$x = v_{0x}t$,其中$v_{0x}$是水平方向的初速度,$t$是时间。
- 竖直方向:$y = v_{0y}t - \frac{1}{2}gt^2$,其中$v_{0y}$是竖直方向的初速度(在纯平抛运动中通常为0),$g$是重力加速度。
3. 速度和位移:- 水平方向的速度保持不变,为$v_{0x}$。
- 竖直方向的速度随时间变化,为$v_{y} = gt$。
- 总速度$v$可以通过速度分量合成得到,使用勾股定理:$v =\sqrt{v_{0x}^2 + v_{y}^2}$。
- 位移分量同样可以通过水平和竖直方向的位移合成得到。
4. 运动时间:- 平抛运动的最大高度由公式$h = \frac{1}{2}gt^2$给出,解出时间$t = \sqrt{\frac{2h}{g}}$。
- 物体落地时间是指从抛出到落地的时间,可以通过竖直位移来计算。
5. 能量分析:- 动能:物体在水平和竖直方向上的动能分别为$K_x =\frac{1}{2}m v_{0x}^2$和$K_y = \frac{1}{2}m v_{y}^2$,总动能为两者之和。
- 势能:由于竖直方向的初速度通常为0,物体在初始时刻的势能为$E_p = mgh$,其中$h$是初始高度。
6. 实验验证:- 平抛运动可以通过实验来验证,例如使用高速摄像机捕捉物体的运动轨迹,或者通过测量不同时间点的位置来计算速度和加速度。
7. 应用场景:- 平抛运动的原理广泛应用于各种领域,如体育运动中的投掷项目、军事中的炮弹发射等。
平抛运动:平抛(类平抛)运动基本规律的理解及应用

平抛运动基本规律的理解及应用
一、平抛运动的几个基本规律
1.飞行时间:t= 2gh,大小取决
v0
于下落高度 h,与初速度 v0 无关.
2.水平射程:x=v0t=v0 2gh,与初 h 速度 v0 和下落高度 h 有关.
3.落地速度:v= vx2+v2y= v20+2gh,
v 与 v0 的夹角 tan θ=vy /vx=
2gh,大 v0
小与初速度 v0 和下落高度 h 有关.
x=?
速度的 改变量△v
t=? vx=v0 θ
vy v=?
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相同,方向恒为竖直向下,如 图所示.
球员在球门中心正前方距离球门s处
高高跃起,将足球顶入球门的左下方
死角(图中P点)。球员顶球点的高度 h
为h,足球做平抛运动(足球可看成质
L/2
点,忽略空气阻力),则( )
s
A.足球位移的大小 x= L42+s2 B.足球初速度的大小 v0= 2gh(L42+s2)
注意分析足球的空间 位置及运动特征
C.足球末速度的大小 v= 2gh(L42+s2)+4gh
D.足球初速度的方向与球门线夹角的正切值 tan θ=2Ls
转解析
【备选】(多选)某物体做平抛运动时,
它的速度方向与水平方向的夹角为θ,
其正切值tan θ随时间t变化的图象如图
所示,(g取10 m/s2)则(
).
A.第1 s物体下落的高度为5 m
B.第1 s物体下落的高度为10 m
C.物体的初速度为5 m/s
人教版高中物理必修二 5.2平抛运动

tan2tan定任通意过时该刻段的时速间度内的水反平向位延移长的线中一点
结论总结
a、运动时间t 2 h g
即运动时间由高度h惟一决定
b、水平射程为 x v 0
2h g
即由v0、h共同决定
c、合速度 v v02 2gh d、速度的变化量 △v=g△t,△t时间内速度改变量相等,
△v方向是竖直向下的.
v0 O
x
α P (x,y)
vx α
y
vy
v
合速度:v vx2vy2 v02(g)t2 速度的偏向角: tan vy gt
vx v0
二、平抛运动规律
2)位移
水平方向:x v 0 t 竖直方向:y 1 gt 2
2
O v0 θ
x
P (x,y)
y
合位移: s x2y2 (v0t)2(1 2g2t)2
v0
vx
30°
vy v
2.跳台滑雪是一种极为壮观的运动.如图所示,运动员从 倾角为30°的山坡顶端的跳台上A点,以v0= 5 3 沿水平方 向飞出,恰好落到山坡底端的水平面上的B点.不计空气 阻力,取g=10 m/s2,求: (1)运动员在空中飞行的时间; (2)AB之间的距离. (3)运动员何时离开斜面的距离最大?
10.小球从空中以某一初速度水平抛出,落地前1s时刻, 速度方向与水平方向夹300角,落地时速度方向与水平方 向夹600角,g=10m/s2,求小球在空中运动时间及抛出的 初速度。
一、平 抛 运 动 定义:水平抛出的物体只在重力作用下的运动 条件:(1)初速度v0水平(2)只受重力作用 运动性质:平抛运动是匀变速曲线运动 研究方法:采用运动的合成和分解 水平方向:匀速直线运动 竖直方向:自由落体运动 运动规律 (1)速度关系
高考物理总复习 平抛运动的规律及应用

可得:v0=203 6 m/s,故 B 错误;石块即将落地时重力的瞬时功率为:P
=mgvy=mg·gt=500 6 W,故 C 正确;石块落地的瞬时速度大小为:v=
v20+gt2=253 6 m/s,故 D 错误。
解析
能力命题点一 有约束条件的平 抛运动
1.概述 做平抛运动的物体常见的是落在水平面上的某一点(如投弹),当落在竖 直面上(射箭)、斜面上(滑雪、投弹)或一定形状的曲面上时,平抛运动会受 到这些几何形状的约束,如下图所示。
A.4.5 m/s C.95 5 m/s
B.190 5 m/s D.2170 5 m/s
答案
解析 A 球做平抛运动,则竖直方向:h=9L=12gt2,vy=gt,水平方向: 9L=v0t,A 到达 P 点的速度为:v= v02+v2y,将 L=9 cm=0.09 m 代入, 解得:v=4.5 m/s,故 A 正确。
1.如图所示,以 9.8 m/s 的速度水平抛出的物体
飞行一段时间后,垂直撞在倾角 θ=30°的斜面上,
可知物体完成这段飞行的时间为(g=9.8 m/s2)( )
A.3 s
B.233 s
C.
3 3
s
D.2 s
答案
解析 物体做平抛运动,垂直地撞在倾角为 30°的斜面上时,其速度与 斜面垂直,把物体的速度分解,如图所示。由图可知,此时物体在竖直方 向上的分速度大小为 vy=tavn0θ,由 vy=gt 可得运动的时间 t=vgy=gtva0nθ= 3 s,故 A 正确。
解析
3.(2019·河南六市高三联合一模)如图甲所示的“襄阳砲”是古代军队 攻打城池的装置,其实质就是一种大型抛石机,图乙是其工作原理的简化 图。将质量 m=10 kg 的石块,装在与转轴 O 相距 L=5 m 的长臂末端口袋 中,最初静止时长臂与水平面的夹角 α=30°,发射时对短臂施力使长臂转 到竖直位置时立即停止运动,石块靠惯性被水平抛出,落在水平地面上。 若石块落地位置与抛出位置间的水平距离 s=20 m,不计空气阻力,取 g= 10 m/s2。以下判断正确的是( )
平抛运动的性质与基本规律(公式)(含标准答案)

平抛运动的性质与基本规律(公式)一、基础知识 (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、基本规律: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,则:(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,则tan θ=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=y x =gt2v 0.(二)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v 0无关. 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tan θ=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. 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 点和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,则tan α=2tan θ.二、练习1、关于平抛运动,下列说法不正确的是( )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 =v 20+(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=v 0v y =v 0gt ,因t 一直增大,所以tan θ变小,θ变小.故D 正确,B 错误.本题应选B.2、对平抛运动,下列说法正确的是( )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和竖直方向的自由落体运动D .落地时间和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 =gt 2,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和竖直方向的自由落体运动,且落地时间t =2hg,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,下列说法正确的是 ( )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 ,则t =2hg,所以x =v 0 2hg,故A 、C 错误.由v y =gt =2gh ,故B 错误. 由v =v 20+v 2y =v 20+2gh ,则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 答案 B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和竖直方向的自由落体运动,其合运动是曲线运动,速度的大小和方向时刻变化,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,若在小球运动到最高点时刻,细线突然断了,则小球随后将做( )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、(2012·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 和c 的运动 轨迹,其中b 和c 是从同一点抛出的.不计空气阻力,则( ) A .a 的飞行时间比b 的长 B .b 和c 的飞行时间相同C .a 的水平初速度比b 的小D .b 的水平初速度比c 的大 答案 BD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 的飞行时间相同,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、如图所示,一战斗机由东向西沿水平方向匀速飞行,发现地面目标P后开始瞄准并投掷炸弹,若炸弹恰好击中目标P,则(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)10.20 2.00.4020.20 3.00.6030.45 2.00.6040.45 4.0 1.2050.80 2.00.8060.80 6.0 2.40A.若探究水平射程与初速度的关系,可用表中序号为1、3、5的实验数据B.若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.若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.若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解析本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=20 m .由题图知在0时刻(开始抛时)的动能为5 J ,即12m v 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 =mght ,可求出P ;只有D 项不能求解,故选D.10、如图所示,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.则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相同的窗户1、2、3,图中曲线为苹果在空中运行的轨迹.若不计空气阻力的影响,则( )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个窗户克服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,在竖直方向经过相同的位移,用时越来越少,重力做功相同,由v =h t 及P =mgh t 知A 、D 错,B 、C 对12、(2011·广东·17)如图所示,在网球的网前截击练习中,若练习者在 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.已知底线到网的距离为L ,重力加速度为g ,将 球的运动视作平抛运动,下列叙述正确的是( )A .球被击出时的速度v 等于L g2H B .球从击出至落地所用时间为2H gC .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 =v t 得,v =st=L2H g=L g2H,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相同的小球A 、B 、C ,它们离地面的高度分别为3h 、2h 和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,如图所示.则下列说法正确的是( )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 1L2=v0t2-v0t1=(2-1)v0t1可知L1<L2,选项C正确.14、(2012·江苏·6)如图所示,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,则()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在第一次落地前若不碰,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竖直方向的运动相同,二者与地面碰撞前运动时间t1相同,且t1=2hg,若第一次落地前相碰,只要满足A运动时间t=l v<t1,即v>lt1,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,故选项B、C错误,选项D正确.。
平抛运动的规律平抛运动的公式与实践

平抛运动的规律平抛运动的公式与实践平抛运动的规律:平抛运动公式与实践平抛运动是指在水平方向上具有初速度的物体在重力作用下进行的运动。
它是力学中最基本的运动之一,广泛应用于物理实验、项目设计以及日常生活中的各种情境中。
本文将探讨平抛运动的规律,并介绍平抛运动的公式和实践应用。
一、平抛运动的规律平抛运动是简单的一维运动问题,其规律可以用几个基本的物理概念进行描述和解释。
1. 初速度:平抛运动的物体具有一个初速度,表示物体在水平方向上的运动速度。
2. 重力加速度:由于存在重力作用,物体在竖直方向上受到重力的影响,产生匀加速度运动。
在忽略空气阻力的情况下,近似可认为地球表面上的重力加速度为9.8 m/s²。
3. 水平速度不变:在水平方向上,物体受到的是牛顿第一定律的影响,即匀速直线运动。
因此,物体的水平速度在整个运动过程中保持不变。
4. 垂直方向运动:物体在垂直方向上受到重力的影响,以匀加速度运动,运动轨迹为抛物线。
以上是平抛运动的基本规律,下面将介绍与之相关的公式和实践应用。
二、平抛运动的公式根据平抛运动的规律,我们可以推导出以下几个基本公式。
1. 水平方向上的位移公式:水平方向的速度始终保持不变,因此水平方向上的位移可通过速度与时间的乘积得到:位移 = 速度 ×时间2. 垂直方向上的位移公式:垂直方向的位移由于受到重力加速度的影响,需要使用动力学方程来计算:位移 = 初速度 ×时间 + 0.5 ×重力加速度 ×时间²3. 时间公式:平抛运动的时间由垂直方向上的位移决定,可以通过以下公式计算:时间= √(2 ×垂直方向上的位移 / 重力加速度)三、平抛运动的实践应用1. 投掷物体的水平距离计算:在平抛运动中,如果我们想要计算物体从投掷点到落地点的水平距离,可以利用水平方向上的速度与时间的乘积,即位移公式。
这在棒球投掷、射击比赛中有广泛应用。
(完整版)平抛运动知识点

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。
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平抛运动的性质与基本规律(公式)(含答案)的夹角为θ,则tan θ=v yv x=gtv0.(4)合位移:s=x2+y2,方向与水平方向的夹角为α,tan α=yx=gt 2v0.(二)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.2、水平射程:x=v0t=v02hg,即水平射程由初速度v0和下落高度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=gΔt相同,方向恒为竖直向下,如图所示.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点和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,则tan α=2tan θ.二、练习1、关于平抛运动,下列说法不正确的是()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=v0v y=v0gt,因t一直增大,所以tan θ变小,θ变小.故D正确,B错误.本题应选B.2、对平抛运动,下列说法正确的是()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和竖直方向的自由落体运动D.落地时间和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和竖直方向的自由落体运动,且落地时间t=2hg,落地速度为v=v2x+v2y=v20+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,下列说法正确的是()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=12gt2,x=v0t,则t=2hg,所以x=v02hg,故A、C错误.由v y=gt=2gh,故B错误.由v=v20+v2y=v20+2gh,则v0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答案 B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和竖直方向的自由落体运动,其合运动是曲线运动,速度的大小和方向时刻变化,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,若在小球运动到最高点时刻,细线突然断了,则小球随后将做()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、(2012·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和c的运动轨迹,其中b和c是从同一点抛出的.不计空气阻力,则()A.a的飞行时间比b的长B.b和c的飞行时间相同C.a的水平初速度比b的小D.b的水平初速度比c的大答案BD解析根据平抛运动的规律h=12gt2,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的飞行时间相同,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、如图所示,一战斗机由东向西沿水平方向匀速飞行,发现地面目标P后开始瞄准并投掷炸弹,若炸弹恰好击中目标P,则(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)10.20 2.00.4020.20 3.00.6030.45 2.00.6040.45 4.0 1.2050.80 2.00.8060.80 6.0 2.40A.若探究水平射程与初速度的关系,可用表中序号为1、3、5的实验数据B.若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.若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.若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解析本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=12gt2=20 m.由题图知在0时刻(开始抛时)的动能为5 J,即12m v2=5 J.2 s内由动能定理得:mgh=E k2-E k0=(30-5) J=25 J,求得m=18kg,进而求出v0.因为P=Wt=mght,可求出P;只有D项不能求解,故选D.10、如图所示,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.则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∶3 D.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=12gt2,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相同的窗户1、2、3,图中曲线为苹果在空中运行的轨迹.若不计空气阻力的影响,则()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个窗户克服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,在竖直方向经过相同的位移,用时越来越少,重力做功相同,由v=ht及P=mght知A、D错,B、C对12、(2011·广东·17)如图所示,在网球的网前截击练习中,若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.已知底线到网的距离为L,重力加速度为g,将球的运动视作平抛运动,下列叙述正确的是()A.球被击出时的速度v等于Lg 2HB.球从击出至落地所用时间为2H gC.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=12gt2得,t=2Hg,B正确.球在水平方向做匀速直线运动,由s=v t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相同的小球A、B、C,它们离地面的高度分别为3h、2h和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,如图所示.则下列说法正确的是()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L1=L2 C.三个小球落地点的间隔距离L1<L2D.三个小球落地点的间隔距离L1>L2答案 C解析车停下后,A、B、C均以初速度v0做平抛运动,且运动时间t1=2hg,t2=2×2hg=2t1,t3=2×3hg=3t1水平方向上有:L1=v0t3-v0t2=(3-2)v0t1 L2=v0t2-v0t1=(2-1)v0t1可知L1<L2,选项C正确.14、(2012·江苏·6)如图所示,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,则()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在第一次落地前若不碰,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竖直方向的运动相同,二者与地面碰撞前运动时间t1相同,且t1=2hg,若第一次落地前相碰,只要满足A运动时间t=lv<t1,即v>lt1,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,故选项B、C错误,选项D正确.。