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课件网) 第2章 抛体运动 第2节 平抛运动 多数情况下，抛出去的物体做曲线运动。在射箭运动中，若运动员将箭头正对靶心水平射出，这支箭在离弦后做直线运动还是曲线运动 最终能否射中靶心 要分析解决这些问题，需要用到平抛运动的相关知识。 什么是平抛运动 1 平抛运动的定义 01 物体以一定的初速度沿水平方向抛出，只在重力作用下所做的运动，称为平抛运动 (horizontal projectile motion)。 比如，用力推一下水平桌面上的小球，小球在桌面上运动，直至以一定的初速度沿水平方向飞出不考虑空气阻力的作用，小球飞出后所做的运动就是平抛运动 (图2－10)。 平抛运动在体育运动项目中很常见。比如，网球运动员举拍沿水平方向用力击球，球离开球拍后在重力的作用下划出一条抛物线，向对方场地飞去，这时球的运动可近似视为平抛运动(图2－11)。 特点： ①水平初速度 ②只受重力作用 加速度恒为g ③匀变速曲线运动 如何研究平抛运动呢？ 运动的分解 初速度 受力情况 运动情况 水平方向 竖直方向 v0 不受外力 0 重力 匀速直线运动 自由落体运动 将平抛运动分解到水平与竖直方向，分析各分运动的特点。 如何分解平抛运动？ 平抛运动在竖直方向上可以分解为自由落体运动 验证一：平抛运动竖直方向是自由落体 验证二：平抛运动水平方向是匀速直线运动 平抛运动在水平方向上可以分解为匀速直线运动 竖直方向： 水平方向： 自由落体 匀速直线 时 间 平抛运动的规律 2 实验与探究 研究平抛运动 (1) 通过如图 2－12(a) 所示的平抛运动演示器来研究平抛运动。用小锤击打弹性金属片 C，球 A 沿水平方向飞出，做平抛运动。与此同时，与球A 相同的球 B 被松开做自由落体运动。改变实验装置离地面的高度，多次实验，两球总是同时落地。 在同一高度改变小锤击打的力度，使球 A 的平抛初速度大小不同，多次实验，两球也总是同时落地。这说明做平抛运动的球 A 在坚直方向上的运动情况与球 B 相同，为自由落体运动。 (2) 在如图 2－12(b)所示的装置中，M、N 是两个完全相同的轨道，轨道未端都与水平方向相切。其中，轨道 N 的末端与光滑水平面相切，轨道 M 通过支架固定在轨道N 的正上方。 将小铁球 P、O 分别吸在电磁铁 C、D 上，然后切断电源，使两球以相同的初速度 v0 同时通过轨道 M、N 的末端，发现两球同时到达 E 处，发生碰撞。改变轨道 M 在轨道 N 上方的高度，再进行实验，结果两球也总是发生碰撞。 这说明做平抛运动的 P 球在水平方向上的运动情况与 Q 球相同为匀速直线运动。 为了对平抛运动有更深入的认识，可用频闪照相拍摄小球的运动。图 2－13 是两个小球同时开始分别做自由落体运动和平抛运动的频闪照片。 平抛运动的位移与速度 01 从照片上可以看出，两个小球在同一时刻的高度相同，表明做平抛运动的小球在竖直方向上的运动规律与自由落体运动相同。进一步分析表明，小球在水平方向上的运动是匀速直线运动。因此，平抛运动可以分解为沿水平方向的匀速直线运动和沿竖直方向的自由落体运动。 既然平抛运动可视为水平方向的匀速直线运动与竖直方向的自由落体运动的合运动，我们就可以运用运动的合成与分解，确定平抛物体在任一时刻的位置和速度。 以抛出点为坐标原点，初速度方向为 x 轴正方向，重力方向为 y 轴的正方向，建立平面直角坐标系(图2－14)。 在这个坐标系中，加速度方向与 y 轴正方向相同。根据匀速直线运动和自由落体运动的规律，可以得到物体在任意时刻的位置坐标，即 x ＝ v0t y ＝ gt2 还可得到物体在任意时刻的分速度和速度，即 vx ＝ v0 vy ＝ gt 由此可得 v＝ ＝ 设速度的方向与水平分速度 vx 的方向成θ角，则 tan θ ＝ ＝ 能在熟悉情境中运用抛体运动 ... ...
