拓展课 平抛运动的规律与推论的应用
核心要点 平抛运动的规律
[要点归纳]
1.平抛运动的运动时间:t= ,取决于竖直下落的高度,与初速度无关。
2.平抛运动的水平射程:x=v0,取决于竖直下落的高度和初速度。
3.平抛运动的速度的变化规律
(1)任意时刻的速度水平分量均等于初速度v0。
(2)任意相等时间Δt内的速度变化量方向竖直向下,大小Δv=Δvy=gΔt。
4.平抛运动的位移的变化规律
(1)任意相等时间Δt内,水平位移相同,即Δx=v0Δt。
(2)连续相等的时间Δt内,竖直方向上的位移差不变,即Δy=g(Δt)2。
[经典示例]
[例1] 在某一高度匀速飞行的战机在离目标水平距离s时投弹,可以准确命中目标。现战机飞行高度减半,速度大小减为原来的,要仍能命中目标,则战机投弹时离目标的水平距离应为(不考虑空气阻力)( )
A.s B.s
C.s D.s
解析 设原来的速度大小为v,高度为h,根据平抛运动的规律可知在竖直方向有:h=gt2,解得:t=,在水平方向:s=vt=v;现战斗机高度减半,速度大小减为原来的,要仍能命中目标,则有s′=vt′,h=gt′2,联立解得:s′=s,故C正确,A、B、D错误。
答案 C
[针对训练1] (多选)如图所示,将一小球从空中A点以水平速度v0抛出,经过一段时间后,小球以大小为2v0的速度经过B点,不计空气阻力,则小球从A到B(重力加速度为g)( )
A.下落高度为
B.经过的时间为
C.速度增量为v0,方向竖直向下
D.运动方向改变的角度为60°
解析 小球经过B点时竖直分速度vy==v0,由vy=gt得t=;根据h=gt2得h=,故A正确,B错误;速度增量为Δv=gt=v0,方向竖直向下,故C错误;小球经过B点时速度与水平方向的夹角正切值tan α==,α=60°,即运动方向改变的角度为60°,故D正确。
答案 AD
核心要点 平抛运动的两个推论
[要点归纳]
1.做平抛运动的物体在任意时刻的瞬时速度的反向延长线一定通过此时水平位移的中点,如图所示,即xB=。
推导:
→xB=