如图1-4-7所示,物体从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,α、θ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:
(1)位移关系.
水平分位移:x=v0t
竖直分位移:
t时刻合位移的大小和方向:,
(2)速度关系.
水平分速度:vx=v0;
竖直分速度:vy=gt;;
t时刻平抛物体的速度大小和方向:,
(3)加速度.
水平方向:合外力为0,a=0;
竖直方向:合外力为G,a=g;
合加速度大小和方向:a=g,方向竖直向下
(4)轨迹方程.
平抛运动的轨迹为抛物线,其轨迹方程为
y=2(1)gt2=2(1)gv0(x)2=0(2)x2.
2.平抛运动的结论
(1)平抛运动时间,平抛运动时间t由高度决定,与初速度无关;
(2)与水平射程,水平射程x由初速度和高度共同决定。
(3)落地速度大小,方向与初速度方向的夹角的正切值为,落地速度由初速度和高度共同决定。
(4)平抛运动中,任何两时刻的速度变化量△v=g△t(方向恒定向下,如图1-4-8所示)
推论:任意相等时间间隔的速度变化量一定相等的。
3.平抛运动的两个推论
(1)平抛运动中,某一时刻速度方向与水平方向夹角为,位移方向与水平方向夹角为,则有:
证明:物体做平抛运动,以抛出点为位移参考点,以物体开始运动时刻为计时起点,如图1-4-7所示,则: