高一物理中,平抛运动的速度包括水平分速度和竖直分速度,随着时间的推移,水平分速度不变,竖直分速度不断增大。在竖直方向上,物体做自由落体运动。
另外,平抛运动的速度还可以分解为位移速度和切线速度,但要注意,位移速度是两个方向的分运动的合成。在平抛运动中,物体的切线速度与其位移相互垂直,这一点与匀速圆周运动类似。
以上信息仅供参考,如果需要了解更多信息,可以阅读高一物理教材或者咨询物理老师。
题目:一个质量为 m 的小球,从高度为 H 的水平桌面边缘处以初速度 v0 水平抛出。已知小球与桌面间的动摩擦因数为 μ,重力加速度为 g。求小球在竖直方向上的速度随时间变化的关系。
【分析】
小球在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做初速度为零的匀加速直线运动。根据牛顿第二定律和运动学公式求解即可。
【解答】
根据平抛运动的规律,小球在水平方向上做匀速直线运动,速度为v_{x} = v_{0}。
小球在竖直方向上做初速度为零的匀加速直线运动,加速度为g。
根据牛顿第二定律,小球受到的滑动摩擦力为f = μmg。
设小球在竖直方向上的速度为v_{y},则有:
v_{y}^{2} = 2gH
又因为v_{y} = gt
所以有:t = \sqrt{\frac{v_{y}^{2}}{g}} = \sqrt{\frac{2H}{g}}
所以小球在竖直方向上的速度随时间变化的关系为:v_{y}(t) = gt = \sqrt{2gH} \cdot \sqrt{\frac{t}{g}}
【说明】
本题主要考查了平抛运动规律和牛顿第二定律的应用,难度适中。解题的关键是正确理解平抛运动的特点,并能够根据运动学公式和牛顿第二定律求解。