2018-2019学年人教版必修2 5.2 平抛运动 学案
2018-2019学年人教版必修2 5.2 平抛运动 学案第3页

  动情况,根据运动的等时性和矢量关系列方程。

  (2)研究竖直方向的运动时,可以利用匀变速直线运动规律。

  【例2】 从某一高度处水平抛出一物体,它落地时速度是50 m/s,方向与水平方向成53°角。(取g=10 m/s2,cos 53°=0.6,sin 53°=0.8)。求:

  (1)抛出点的高度和水平射程;

  (2)抛出后3 s末的速度;

  (3)抛出后3 s内的位移。

  点拨:根据运动的合成与分解,可将末速度分解为竖直方向的分速度和水平方向的分速度进行求解。求合速度和合位移时,先求出两个方向的分速度和分位移,然后再合成。

  解析:(1)设落地时的竖直方向速度为vy,水平速度为v0,则有

  vy=vsin θ=50×0.8 m/s=40 m/s

  v0=vcos θ=50×0.6 m/s=30 m/s

  抛出点的高度为h==80 m

  水平射程x=v0t=30× m=120 m

  (2)设抛出后3 s末的速度为v3,则

  竖直方向的分速度vy3=gt3=10×3 m/s=30 m/s

  v3== m/s=30 m/s

  设速度与水平方向的夹角为α,则tan α==1,故α=45°。

  (3)3 s内物体的水平方向的位移x3=v0t3=30×3 m=90 m,

  竖直方向的位移y3=gt=×10×32 m=45 m,

  故物体在3 s内的位移s== m=45 m

  设位移与水平方向的夹角为θ,则tan θ==,θ=arctan

  答案:(1)80 m 120 m (2)30 m/s 与水平方向的夹角为45° (3)45 m 与水平方向的夹角为arctan

  反思 解决平抛运动的问题时,关键之一在于利用矢量分解的知识将末速度和位移正交分解,建立起各物理量之间的几何关系,如v0与v、x与h之间的关系;关键之二是根据平抛运动规律将水平位移与竖直位移、水平速度与竖直速度通过时间联系在一起,从而建立运动学关系,最后将两种关系结合起求解。

触类旁通 3 s末物体的速度方向与3 s内物体的位移方向相同吗?二者之