平拋物體的運(yùn)動(dòng)

1、平拋物體的運(yùn)動(dòng)平拋物體的運(yùn)動(dòng)將物體用一定的初速度沿水平方向拋出，不考慮空氣阻力，物體只在重力作用下所做的運(yùn)動(dòng)， 叫做平拋運(yùn) 動(dòng).打一下桌上的小球，使它以一定的水平初速度離開(kāi)桌面，小 球離開(kāi)桌面后所做的曲線運(yùn)動(dòng)就是平拋運(yùn)動(dòng).在平拋運(yùn)動(dòng)中，物體受到與速度方向成角度的重力作用，所以做曲線運(yùn)動(dòng).平拋運(yùn)動(dòng)可以分解為水平方向和豎直方向上的兩個(gè)分運(yùn) 動(dòng).在水平方向（也就是在初速度方向）上物體不受力，物體由 于慣性而做勻速直線運(yùn)動(dòng)， 速度等于平拋物體的初速度. 在豎直 方向上物體受到重力的作用， 并且初速度為零，物體做自由落體 運(yùn)動(dòng).情況是不是這樣呢？我們來(lái)看下面的實(shí)驗(yàn).電子課文實(shí)驗(yàn)如圖5-16所示，用小錘打

2、擊彈性金屬片， A球就向水平方向 飛出，做平拋運(yùn)動(dòng).同時(shí) B球被松開(kāi)，做自由落體運(yùn)動(dòng).實(shí)驗(yàn)表 明，越用力打擊金屬片，A球的水平速度也越大，它飛出的水平 距離就越遠(yuǎn).但是，無(wú)論 A球的初速度大小如何，它總是與 B球 同時(shí)落地.團(tuán)5-16平拋運(yùn)動(dòng)的豎亙分運(yùn)動(dòng)是自由落怖運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)表明，平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上是自由落體運(yùn)動(dòng)，水平方 向速度的大小并不影響平拋物體在豎直方向上的運(yùn)動(dòng).我們還可以用頻閃照相的方法更精細(xì)地研究平拋運(yùn)動(dòng).圖5-17是一幅平拋物體與自由落體對(duì)比的頻閃照片.可以看出， 盡管兩個(gè)球在水平方向上的運(yùn)動(dòng)不同，但它們?cè)谪Q直方向上的運(yùn)動(dòng)是相同的，即經(jīng)過(guò)相等的時(shí)間，落到相同的高度.仔細(xì)測(cè)量平 拋出去

3、的球在相等時(shí)間里前進(jìn)的水平距離，可以證明平拋運(yùn)動(dòng)的水平分運(yùn)動(dòng)是勻速的.這說(shuō)明豎直方向的運(yùn)動(dòng)也不影響水平方向 的運(yùn)動(dòng).平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律既然平拋運(yùn)動(dòng)可以分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)，我們就可以分別算出平拋物體在任一時(shí)刻t的位置坐標(biāo)x和y .取水平方向?yàn)閤軸，正 方向與初速度v的方向相同.取豎直方向?yàn)閥軸，正方向向下.取 拋出點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn).加速度方向與y軸正方向相同，所以是正值， 即a=g.物體在任何時(shí)刻t的位置坐標(biāo)可以由下面的公式求出：(1)根據(jù)這兩個(gè)公式求出任一時(shí)刻物體的位置，用平滑曲線把這 些位置連起來(lái)，就得到平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡，這個(gè)軌跡是一條拋物線.圖5-18是v=20m/

4、s的平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡.tte1234 |)4畑206080 | Ifytai52045801團(tuán)5-ie平拋物體運(yùn)動(dòng)的軌跡（£=105 2）H 5-19平拋物體的速度平拋物體在t秒末時(shí)的水平分速度Vx和豎直分速度Vy分別為（圖 5-19）Vx=VoVy=gtt秒末的速度Vt的大小為Vt的方向可以用Vt與x軸的正方向的夾角表示:tan 9 =%【例題】一架老式飛機(jī)在高出地面 0.81km的高度，以2.5x 102km/h的速度水平飛行.為了使飛機(jī)上投下的炸彈落在指定 的目標(biāo)上，應(yīng)該在與轟炸目標(biāo)的水平距離為多遠(yuǎn)的地方投彈？不 計(jì)空氣阻力.圖浮蘿®從水分析 處理平拋運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題，我們要利用運(yùn)動(dòng)的分解進(jìn)行分 析.從水平飛行的飛機(jī)上落下的炸彈，在離開(kāi)飛機(jī)時(shí)具有與飛機(jī) 相同的水平速度，因而炸彈做平拋運(yùn)動(dòng).炸彈同時(shí)參與兩個(gè)分運(yùn) 動(dòng)：豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)，水平方向的勻速運(yùn)動(dòng).轟炸目標(biāo) 在地面上，炸彈落到地面所經(jīng)過(guò)的時(shí)間t是由豎直方向的運(yùn)動(dòng)決 定的，在這段時(shí)間t內(nèi)，如果炸彈在水平方向通過(guò)的距離等于飛 機(jī)投彈時(shí)離目標(biāo)的水平距離，即可命中目標(biāo)（圖5-20 ）.解由長(zhǎng)