4抛体运动的规律[学习目标]1.熟练掌握平抛运动的研究方法.2.会用运动合成和分解的知识分析求解平抛运动的速度和位移,知道平抛运动的轨迹为抛物线.3.了解斜抛运动及其运动规律,知道运动的合成与分解是分析抛体运动的一般方法.一、平抛运动的速度以速度v0沿水平方向抛出一物体,以抛出点为原点,建立如图1所示的平面直角坐标系.图1(1)水平方向:不受力,加速度是0,水平方向为匀速直线运动,vx=v0.(2)竖直方向:只受重力,由牛顿第二定律得到:mg=ma.所以a=g;竖直方向的初速度为0,所以竖直方向为自由落体运动,vy=gt.(3)合速度大小:v==;方向:tanθ==(θ是v与水平方向的夹角).二、平抛运动的位移与轨迹1.水平位移:x=v0t①2.竖直位移:y=gt2②3.轨迹方程:由①②两式消去时间t,可得平抛运动的轨迹方程为y=x2,由此可知平抛运动的轨迹是一条抛物线.三、一般的抛体运动物体被抛出时的速度v0沿斜上方或斜下方时,物体做斜抛运动(设v0与水平方向夹角为θ).(1)水平方向:物体做匀速直线运动,初速度v0x=v0cosθ.(2)竖直方向:物体做竖直上抛或竖直下抛运动,初速度vy0=v0sinθ.如图2所示.图21.判断下列说法的正误.(1)抛体运动一定是匀变速运动.(√)(2)平抛运动的物体初速度越大,下落得越快.(×)(3)平抛运动物体的速度方向与水平方向的夹角越来越大,若足够高,速度方向最终可能竖直向下.(×)(4)平抛运动的合位移的方向与合速度的方向一致.(×)(5)斜上抛运动的物体到达最高点时,速度为零.(×)2.在距地面高80m的低空有一小型飞机以30m/s的速度水平飞行,假定从飞机上释放一物体,g取10m/s2,不计空气阻力,那么物体落地时间是s,它在下落过程中发生的水平位移是m;落地前瞬间的速度大小为m/s.答案412050解析由h=gt2,得:t=,代入数据得:t=4s水平位移x=v0t,代入数据得:x=30×4m=120mv0=30m/s,vy==40m/s故v=代入数据得v=50m/s.一、对平抛运动的理解导学探究图3为一人正在练习水平投掷飞镖,请思考:(不计空气阻力)图3(1)飞镖掷出后,其加速度的大小和方向是否变化?(2)飞镖的运动是什么性质的运动?答案(1)加速度为重力加速度g,大小和方向均不变.(2)匀变速曲线运动.知识深化1.平抛运动的特点(1)做平抛运动的物体水平方向不受力,做匀速直线运动;竖直方向只受重力,做自由落体运动;其合运动为匀变速曲线运动,其轨迹为抛物线.(2)平抛运动的速度方向沿轨迹的切线方向,速度大小、方向不断变化.2.平抛运动的速度变化如...