高中物理 | 平抛运动的特点及规律

一、平抛运动的特点

1、平抛运动的概念

水平抛出的物体只在重力（不考虑空气阻力）作用下所做的运动。

2、平抛运动的特点

由于做平抛运动的物体只受重力的作用，由牛顿第二定律可知，其加速度恒为g，所以平抛运动是匀变速运动；又因为重力与速度不在一条直线上，故物体做曲线运动。所以，平抛运动是匀变速曲线运动，其轨迹是抛物线。

3、平抛运动的研究方法

（1）运动的独立性原理：物体的各个分运动都是相互独立、互不干扰的。

（2）研究的方法：利用运动的合成与分解。做平抛运动的物体在水平方向上不受力的作用，做匀速直线运动，在竖直方向上初速为零，只受重力，做自由落体运动。所以平抛运动是水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动的合运动。

二、平抛运动的规律

以抛出点为坐标原点，水平抛出的方向为x轴的正方向，竖直向下的方向为y轴正方向，建立一个直角坐标系xOy。

1、平抛运动物体的运动轨迹如图所示。

 ①水平方向上：物体不受力，所以水平方向上做匀速直线运动，有；

②竖直方向上：物体只受重力作用，加速度恒为g，而初速度为零，所以做自由落体运动，有；

③运动轨迹：。

所以平抛运动的轨迹为抛物线（一半）

2、平抛运动物体的位移如图所示。

①位移的大小：l=；

②位移的方向：。

思考：能否用l求P点的位移？

3、平抛运动物体的速度如图所示

速度的方向和大小：

思考：①能否用求P点的速度？

②由以上分析得：，是否有？

三、重难点分析

1、平抛运动的速度变化

水平方向分速度保持，竖直方向，加速度恒为g，速度，从抛出点起，每隔△t时间的速度的矢量关系如图所示，这一矢量关系有两个特点：（1）任意时刻的速度水平分量均等于初速度；（2）任意相等时间间隔△t内的速度改变量均竖直向下，且△v=△=。

做平抛运动的物体，在任一时刻的速度都可以分解为一个大小和方向不变的水平速度分量和一个竖直方向随时间正比例变化的分量和构成速度直角三角形如图所示，通过几何知识容易建立起以及之间的关系，许多问题可以从这里入手解决。

2、平抛运动的一个重要推论

平抛物体任意时刻瞬时速度方向的反向延长线与初速度延长线的交点到抛出点的距离都等于水平位移的一半。

设时间t内物体的水平位移为s，竖直位移为h，如图所示，则末速度的水平分量，而竖直分量

所以有