【知识点详解】
1. **平抛运动的基本概念**:平抛运动是指物体只在重力作用下,初速度沿水平方向的运动。这种运动在水平方向上是匀速直线运动,而在垂直方向上是自由落体运动。
2. **平抛运动的特性**:
- **水平分运动**:由于不受外力影响,物体在水平方向上的速度保持不变,做匀速直线运动。
- **竖直分运动**:物体在竖直方向上仅受重力作用,做初速度为零的自由落体运动,加速度恒为重力加速度`g`。
- **轨迹**:平抛物体的运动轨迹是一条抛物线。
- **飞行时间**:飞行时间`t`由竖直方向的位移决定,即`t = sqrt(2h/g)`,其中`h`为竖直方向的位移,`g`为重力加速度。
- **水平射程**:水平射程`x`由初速度`v0`和飞行时间`t`共同决定,即`x = v0 * t = v0 * sqrt(2h/g)`。
3. **平抛运动的分析**:
- 相等时间内,物体在水平方向上的速度增量为零,因为水平方向不受力,速度保持恒定。
- 加速度始终为`g`,方向向下,且仅在竖直方向上存在。
- 平均速率不等于平均速度,因为物体在运动过程中速度方向不断变化。
4. **多个平抛物体的相对位置**:如果多个物体同时做平抛运动,它们在空中排列取决于它们的初速度和抛出点的高度。在同一高度抛出的物体,会在同一时间落地,而不同初速度的物体,射程会不同。
5. **摩托车飞越问题**:在没有空气阻力的情况下,摩托车的飞行时间仅由高度差决定,可以通过`t = sqrt(2h/g)`计算。落地速度可以用动量守恒或能量守恒来求解。
6. **平抛运动的几何关系**:物体在平抛运动中,速度方向与水平方向的夹角`θ`与水平位移`x`和竖直位移`y`的关系可通过三角函数表达,例如`tanθ = y/x`。
7. **网球的平抛运动**:网球被垂直球网方向击出,其运动可视为平抛运动,飞行时间和位移可以通过平抛运动的基本公式计算。
8. **平抛物体的运动特征**:
- 物体的飞行时间仅由下落高度决定,与初速度无关。
- 连续相等时间内,物体下落的高度差是恒定的,但不是比例关系。
- 物体在任意连续相等时间内,速度的改变量都是恒定的,等于`g * Δt`。
9. **速度角度与飞行时间的关系**:物体在空中45°和60°角与地面的夹角可用来求解初速度、落地速度、飞行时间等参数。
10. **速度和高度的计算**:通过角度和时间,可以分别求出物体抛出时和落地时的速度大小,以及抛出点距地面的高度和水平射程。
11. **跳台滑雪的运动分析**:运动员的飞行时间和起跳速度可通过运动员在空中飞行的距离和山坡倾角计算得出。
以上是关于高一物理下学期末复习分层达标训练5.2《平抛运动》新人教版的知识点详解,涵盖了平抛运动的基本概念、性质、分析方法以及应用实例。