平抛运动是一种匀变速直线运动,描述了一个物体被以一定的初速度抛出,水平方向做匀速直线运动,垂直方向自由落体运动。以下是关于平抛运动的七个经典例题:
1. 一个小球以10m/s的初速度从距离地面15m高的地方平抛,求小球在水平方向上的运动时间和落点的高度。
解:小球在水平方向上做匀速直线运动,其速度vx = 10m/s,方向水平向右。
小球在垂直方向上做自由落体运动,其速度vy = gt = 10m/s × 2 = 20m/s,方向竖直向下。
由平抛运动的解析公式可知,水平位移x = vx * t = 10m/s × 4s = 40m,垂直位移y = 1/2 gt^2 = 1/2 × 20m/s × 4s = 80m。
落点高度h = y - x = 80m - 40m = 40m。
2. 一个小球以10m/s的初速度从距离地面15m高的地方平抛,求小球到达地面时,竖直方向上的速度大小和方向。
解:小球在垂直方向上做自由落体运动,其速度vy = gt = 10m/s × 2 = 20m/s,方向竖直向下。
小球到达地面时,速度为0,因此竖直方向上的速度大小为20m/s,方向竖直向下。
3. 一个小球以10m/s的初速度从距离地面20m高的地方平抛,求小球到达地面时,竖直方向上的速度大小和方向。
解:小球在垂直方向上做自由落体运动,其速度vy = gt = 10m/s × 2 = 20m/s,方向竖直向下。
小球到达地面时,速度为0,因此竖直方向上的速度大小为20m/s,方向竖直向下。