如何用平抛知识进一步学习斜抛运动
2018-12-07敬琦铭
文理导航·教育研究与实践 2018年9期
敬琦铭
在高一物理力学中我们已经学习了平抛运动,而在现实生活中很多物理的运动轨迹既不是水平的,也不是垂直的,比如炮弹运动轨迹。那就是我们需要进一步掌握的斜抛运动。首先,我们要掌握斜抛的概念:物体在仅受重力的作用下,以一定的初速度斜向方向抛出后,物体所做的运动。也就是说,如果物体抛出时的速度v不沿水平方向,而是斜向上方或斜向下方的,这种情况常称为斜抛。
斜抛与平抛的相同点就在于它的受力情况与平抛完全相同,即在水平方向仍不受力,加速度仍是零,在竖直方向仍只受重力,加速度仍为g。由于其初速度可以分解成水平方向和豎直方向,分别是vx=vcosθ和vy=vsinθ。因此,斜抛运动可以看成是水平方向速度为vcosθ的匀速直线运动和竖直方向初速度为vsinθ的竖直上抛运动或竖直下抛运动的合运动。接下来,我们来研究物体的位置随时间变化的规律。
如右图所示,物体以初速度v斜向上抛出,我们以物体离开手的位置为坐标原点,以水平抛出的方向为x轴的正方向,竖直向上的方向为y轴的正方向,建立坐标系,并从这一瞬间开始计时。
物体在水平方向不受任何外力的作用,所以物体在水平方向做匀速直线运动,速度vx=vcosθ,则物体位置的横坐标随时间变化的规律为x=vxt=vtcosθ;