1、第四节 平抛运动一、平抛运动水平重力1定义：将物体以一定的初速度沿_方向抛出，仅在_作用下物体所做的运动叫做平抛运动重力2产生条件：水平方向有初速度，且只受_作用3特点：加速度为_的_运动，轨迹是抛物线二平抛运动的分解g匀变速曲线匀速直线1运动的分解：水平方向上的分运动是_运动，竖直方向上的分运动是_运动自由落体v0gtv0t如图141 所示，一个电影替身演员准备跑过一个屋顶，然后水平地跳跃并离开屋顶，在下一栋建筑物的屋顶上登陆为了增加落在下一栋建筑物的屋顶上的可能性，可以有哪些办法？图 141答案：(1)增加起跳速度 (2)加高左边屋顶高度要点1探究平抛运动1用平抛仪的实验探究(1)水平方向
2、分运动性质的探究(如图 142)图 142实验现象：从距离轨道 A、B 出口相同高度、同时释放的小铁珠，总会在轨道上相遇现象分析：两轨道上的小铁球离开轨道出口时初速度相同，离开轨道出口在光滑水平轨道上的小铁珠做匀速直线运动两小铁珠相碰，说明在相同的时间内两小铁珠的水平位移相同，故轨道 A 上的小铁珠抛出后，在水平方向的运动是匀速直线运动(2)竖直方向分运动性质的探究实验现象：从同一高度同时分别平抛和自由下落的两个小铁珠，总是相碰(或者同时到达 DF 轨道)现象分析：两小铁珠相碰(或同时达到 DF 轨道)说明运动时间相同，平抛运动在竖直方向上的运动是自由落体运动2频闪照片的探究(1)实验现象：利
3、用频闪照相仪得到物体做平抛运动与自由落体运动对比的频闪照片如图 143 所示图 143(2)现象分析：在竖直方向上，经过相等的时间，落到相同的高度，即在竖直方向上的运动是相同的，都是自由落体运动；在水平方向上，通过相等的时间前进的距离相同，即水平方向上的运动是匀速直线运动3理论分析(1)水平方向：初速度为 v0，物体不受力，即 Fx0，物体由于惯性而做匀速直线运动(2)竖直方向：初速度为零，物体受重力作用，ag，物体做自由落体运动【例1】在研究平抛物体运动的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长 L1.6 cm，若小球在平抛运动途中的几个位置如图 144 中的 a、b、c、d 所示
4、，则小球平抛的初速度的计算式为 v0 _(用 L、g 表示)，其值是_，小球在 b 点的速率为_(取两位有效数字，g10 m/s2)图 1441如图 145 所示，在研究平抛运动时，小球 A 沿轨道滑下，离开轨道末端(末端水平)时，撞开轻质接触式开关 S，被电磁铁吸住的小球 B 同时自由下落改变整个装置的高度 H 做同样的实验，发现位于同一高度的 A、B 两球总是同时落地该实验现象说明了 A 球离开轨道后()CA水平方向的分运动是匀速直线运动B水平方向的分运动是匀加速直线运动C竖直方向的分运动是自由落体运动D竖直方向的分运动是匀速直线运动图 145要点2平抛运动的规律如图 146 所示，物体从
5、 O 点以水平初速度 v0 抛出，P为经过时间t 后轨迹上的一点，位移为s，速度为 v，、分别为 s、v 与水平方向的夹角，由图和平抛运动的规律可知：图 146(1)位移关系(2)速度关系(3)加速度(4)轨迹方程平抛运动的轨迹为抛物线，其轨迹方程为【例2】(2011 年执信中学模拟)如图 147 所示，在同一平台上的 O 点水平抛出的三个物体，分别落到 a、b、c 三点，则三个物体运动的初速度 va、vb、vc 的关系和三个物体运动的时间 ta、tb、tc 的关系分别是()图 147答案：CAvavbvc，tatbtcBvavbvc，tatbtcCvavbtbtcDvavbvc，tatbtc
6、2将甲、乙、丙三个小球同时水平抛出后落在同一水平面上，已知甲、乙抛出点的高度相同，乙、丙抛出的速度相同，下列判断中正确的是()AA甲和乙一定同时落地B乙和丙一定同时落地C甲和乙的水平射程一定相同D乙和丙的水平射程一定相同解析：做平抛运动的物体的落地时间只与落地前的高度有关，甲和乙抛出点的高度相同，因此它们同时落地；乙和丙虽然抛出的速度相同，但是它们落地时间不一定相同，因此水平位移即水平射程不一定相同【例3】平抛一物体，当抛出 1 s 后它的速度方向与水平方向的夹角为 45，落地时速度方向与水平方向成 60角，求：(1)初速度大小；(2)落地速度大小；(3)抛出点离地面的高度；(4)水平射程(g
7、 取 10 m/s2，不计空气阻力)运动轨迹如图148.图148解：将平抛运动分解为水平和竖直两个方向，由题意作出3(双选，2011 年惠阳高级中学月考)一个物体以 30 m/s 速度水平抛出，落地时的速度大小是 50 m/s，g 取 10 m/s2，则()A物体落地的时间为 2 sC抛出点的高度为 20 mB物体落地的时间为 4 sD抛出点的高度为 80 mBD不画图仔细分析【例 4】(双选)正在高空水平匀速飞行的飞机，每隔 1 s 释放一个重球，先后共释放 5 个，不计空气阻力，则()A这 5 个小球在空中排成一条直线B这 5 个小球在空中处在同一抛物线上C在空中，第 1,2 两个球间的距
8、离保持不变D相邻两球的落地间距相等错因：因为 5 个球先后释放，所以 5 个球在空中处在同一抛物线上，又因为小球都做自由落体运动，所以 C 选项正确形成错解的原因是只注意到球做平抛运动，但没有理解小球做平抛的时间不同，所以它们在不同的抛物线上，小球在竖直方向做自由落体运动，但是先后不同所以 C 选项不对正解：释放的每个小球都做平抛运动水平方向的速度与飞机的飞行速度相等，在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，只是开始的时刻不同飞机和小球的位置如图149 可以看出 A、D 选项正确答案：AD图 149题外延伸：解这类题时，决不应是想当然，而应依据物理规律画出运动草图，这样会有很大的帮助如本题水平方向每隔 1 s 的位移一样，投小球水平间距相同，抓住特点画出各个球的轨迹图，这样答案就呈现出来了4某同学做“研究平抛物体的运动”的实验时，没有记下小球的抛出点(空间坐标系原点 O)和沿竖直方向的 Oy 轴，只画出了与初速度方向平行的 Ox 轴和一段小球运动的轨迹，如图 1410 所示如何只用一只刻度尺进行测量，从而求出小球抛出时的速度？图 1410图 5
