從今天開始,我們來看一下最簡單的曲線運動——平抛。所謂的平抛運動是指将物體以一定初速度 ,沿水平方向抛出,隻在重力作用下所做的運動。關于平抛運動,我們強調以下幾點:
一是平抛運動的軌迹是一條抛物線。注意和高中數學的抛物線知識結合起來,特别是抛物線方程。水平方向x=vt,豎直方向y=½*gt², 所以平抛的軌迹方程為y=½g(x/v)²
二是平抛運動中,研究對象由于所受的合外力為恒力,所以平抛運動是勻變速曲線運動。這裡我們要特别注意的是,合外力不一定是重力,但隻要他是恒力,那麼都可以看作平抛運動或者所謂的類平抛運動。
三是從運動的合成與分解來看,平抛運動的速度可分解為水平方向和豎直方向的速度,其中,水平方向做勻速直線運動,豎直方向做初速度為0加速度為g的勻加速運動(即自由落體運動)。大家注意複習前面所說的運動的合成與分解的三個特點,尤其是等時性。
四是基于上面的闡述我們可以知道,平抛運動的時間僅與抛出點的豎直高度有關;物體落地的水平位移與時間(豎直高度)及水平初速度有關,其速度變化的方向也就是加速度方向始終是豎直向下的。
五是幾何特點
①tanα=2tanβ(α是某時速度與水平方向的夾角,β是位移與水平方向的夾角)證明的話大家利用正切函數的定義配合運動(位移和速度)的分解即可。有的小夥伴可能比較困惑,位移方向怎麼和速度方向不一緻呢?其實大家要注意位移和瞬時速度即平均速度的定義就明白了。不再贅述。另外大家要注意的是在計算題應用這個公式的時候,大家一定要先證明。
②利用上面的結論我們還可以得出:任意時刻,速度矢量的反向延長線必過水平位移的中點。正切函數的定義。
最後強調一點,在後續學習中所有的類平抛運動都有平抛運動的幾何特點和分析方法。
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