平抛运动中，为什么落点的速度方向和水平方向平行

Question

如题所述

Answer 1

设斜面倾角θ 落点和抛出点间的距离L

根据平抛运动特点

竖直方向： y=Lsinθ=1/2gt^2

水平方向： x=Lcosθ=v0t

tanθ=gt/2v0=vy/vx

所以，平抛运动中从斜面抛出落到斜面 ，无论初速度大小，末速度与水平方向夹角都相同，且末速度平行。

物体以一定的初速度水平方向抛出，如果物体仅受重力作用，这样的运动叫做平抛运动。平抛运动可看作水平方向的匀速直线运动以及竖直方向的自由落体运动的合运动。平抛运动的物体，由于所受的合外力为恒力，所以平抛运动是匀变速曲线运动,平抛物体的运动轨迹为一抛物线。

扩展资料

平抛运动可视为以下两个运动的合运动：

（1）物体在水平方向上不受外力，由于惯性而做初速度不变的匀速直线运动

（2）物体在竖直方向上初速度为零，只受重力作用而做的自由落体运动。

这两个分运动各自独立，又是同时进行，具有分运动的独立性和等时性。

(3) 平抛运动的运动轨迹:

∵x=v0t,y=(1/2)*gt^2

∴ s=1/2g(x/v0)^2

∴其运动轨迹是被称为抛物线的曲线。

Answer 2

平抛运动中，物体的落点速度方向和水平方向平行，这是因为平抛运动是一种匀变速曲线运动，其加速度恒为重力加速度g，方向竖直向下。根据牛顿第二定律，物体的加速度方向和所受合外力的方向相同。

在平抛运动中，物体只受重力mg作用，重力的方向竖直向下，因此物体的加速度方向也竖直向下。根据运动的合成与分解，物体的速度可以分解为水平方向和竖直方向的两个分量。在水平方向上，物体不受力的作用，其速度保持不变，因此水平方向的速度分量大小等于初始速度v_0，方向与初始速度的方向相同。在竖直方向上，物体受到重力的作用，其加速度为g，根据匀变速直线运动的公式\underline{v_y=v_0+gt}，其中v_y为竖直方向的速度分量，v_0为初始速度，t为物体运动的时间。

当物体运动到落点时，t为物体从抛出到落地的时间。由于重力加速度g为常数，因此竖直方向的速度分量v_y与时间t成正比。即物体在竖直方向上的速度越来越大，当物体落地时，竖直方向的速度分量达到最大值。

由于物体在水平方向和竖直方向的速度分量互相独立，因此在落点时，物体的合速度可以由水平方向和竖直方向的速度分量进行矢量合成。由于竖直方向的速度分量与水平方向的速度分量垂直，因此合速度的方向与水平方向平行。

综上所述，平抛运动中，物体落点的速度方向和水平方向平行，这是由于平抛运动的加速度恒为重力加速度g，物体在水平方向和竖直方向的速度分量互相独立，并且竖直方向的速度分量与时间成正比，导致合速度的方向与水平方向平行。