(一)  分析:

A、  起始條件:
物體從高空落下,有向前的初速V0,運動過程中只受到重力作用。
水平方向:  V0xV0
鉛直方向:方向:  V0y0

B、  受力:
水平方向:  不受力 [ 等速度運動(慣性定律)
鉛直方向:  受重力 [ 等加速度運動(運動定律)
            F
ma  [ wmgma   [ ag($)  [ 自由落體
水平拋射可視為『自由落體』+『等速度運動』。

C、  運動過程:

(1)    t秒後:
Vx
V0        Vygt
[ V
運動方向即為速度的方向,速度和水平夾角θ

x
V0t          [   
   (
軌跡方程式)
方程式滿足  的形式,軌跡為拋物線。

(2)    切線加速度(at)與法線加速度(an)

         
[   

【討論】:以初速=40m/s,重力加速度g10ms2為例

1.       t1秒時:
Vx
40 ms          Vygt10x110 ms

x
40x140 m      

2.       t2秒時:
Vx
40 ms          Vygt10x220 ms

x
40x280 m      

3.       t3秒時:
Vx
40 ms          Vygt10x330 ms
   θ
37˚
x
40x3120 m      
         
 

 

(二)  描述: 描述: G:\SCAN\高二物理\9999.bmp應用與討論:

A、  從高度H的頂樓上水平拋出一物體,初速度為V0 m/s

(1)    著地時間:
     
[ 

(2)    水平射程:
       
[ 

(3)    速度:
水平速度 VxV0    
鉛直速度   [    

(4)    著地方向:
Vx
V0      VygT       [      [

B、  炮臺高H,距離目標X,欲擊中目標,求初速度V0=?
【思考】:1. 高度決定飛行時間,先求出時間T
         2.
水平初速x飛行時間=水平距離    [ 求水平速度。

 [         
         

 

C、  物體飛行的角度問題:
【思考】:1.水平拋射無論任何角度,水平速度始終保持不變。
         2.    
[    tan37˚34      tan53˚43   

(1)    至俯角37˚所需時間t1
  
[      [     

(2)    至俯角53˚所需時間t2
  
[      [     

(3)    俯角37˚至俯角53˚所需時間T
T
t2t1         [    

 

D、  樓頂上以初速V0水平拋出一物,著地瞬間速度與水平夾角θ

(1)    著地末速:
      
[  鉛直速度 
 
     [  切線速度  

(2)    飛行時間T
 
   [  

(3)    樓高H
  
  [  

(4)    水平射程R
      
  [  

E、  初速度V0,在斜角為θ的斜面頂端水平拋出一物體:

(1)    飛行時間:
          
    
[    

(2)    落點座標(xy)
    
 
[  

(3)    斜面射程R
Rcosθ
x       [        [   
 
[   

 

F、  ABC三物體在等高處,AB為水平拋射,C為自由落體,且VAVB,則:

(1)    水平射程:RARB

(2)    鉛直速度:VAyVByVCy

(3)    切線速度:VAVBVC

(4)    落地時間:tAtBtC

 

 

 

1.       以初速3g公尺/秒水平拋物運動,第4秒末,其切線加速度量值為何?(重力加速度為g) 
(A)g (B)0.8g (C)0.6g (D)0.5g (E)0.4g

【答案】:(B)

【解析】:水平等速度運動,Vx3g m/s    
4秒末的鉛直速度Vygt4g m/s
   
[ θ=53˚   [  atgcosθ=gcos53˚ =0.8g

 

2.       以高出海平面80公尺的砲臺沿水平方向發砲,恰可擊中距砲臺1400公尺(水平距離)的敵艦,則砲彈出口之速率為多少?(g10公尺/秒2) 
(A)350
公尺/秒 (B)1200公尺/秒 (C)800公尺/秒 (D)40公尺/秒。

【答案】:(A)

【解析】:    [       [  t4
      
[        [  

 

 

3.       水平拋物運動初速10公尺/秒,當其切線加速度為5公尺/秒2(g10公尺/秒2),此物已落下約 
(A)1.67
公尺 (B)2.5公尺 (C)5公尺 (D)8.66公尺 (E)9.76公尺。

【答案】:(A)

【解析】:   [  510sinθ   [      [ θ30˚
   [      [ 
  
[        [ 

 

 

4.       一球自樓頂水平拋出,若不計空氣阻力,則當速度與水平夾角各為37° 53° 時,其速度量值的比為: 
(A)1
1 (B)13 (C)14 (D)34 (E)47

【答案】:(D)

【解析】:水平速度保持不變         [  
                                     
[   

 

 

5.       物體作水平拋射運動,若不計空氣阻力,且物體仍在空中飛行期間,物體前進之水平距離與鉛直距離比為32時,其切線加速度值與法線加速度值之比為 
(A)3
2 (B)23 (C)34 (D)43 (E)11

【答案】:(D)

【解析】:           [   
 
[           [        [  
 
[         
  [            [   

6.       描述: 描述: 2-8在好漢坡的最高點以初速v019.6公尺/秒將一石做水平拋射,若樓梯每階高度均為50公分、寬度為80公分,則請問石頭會落於第幾階?(設重力加速度g9.8公尺/秒2) 
(A)
小於第40階 (B)40階至第50階之間 (C)50階至第60階之間 (D)60階至第70階之間 (E)超過第70階。

【答案】:(D)

【解析】:假設落於第N階,則
           
 [  
     [         [   5x19.64x9.8xt      [   t2.5
         
 [   落在第62

 

7.       一轟炸機以100公尺/秒的速率直線水平飛行且接近目標,若目標與飛機的垂直高度距離為490公尺,則飛機應在距離目標上空水平距離多少公尺處就要投下炸彈,才能準確轟炸目標物?(重力加速度為9.8公尺/秒2)
(A)1000
 (B)800 (C)600 (D)400 (E)100 公尺。

【答案】:(A)

【解析】:   [     [  t10   [  x100x101000公尺

 

8.       描述: 描述: ch1-455如圖,戰鬥轟炸機距離地面高h,以的水平速度飛行,欲成功炸射目標物,則飛機應距離目標物體水平距離為多遠時放下炸彈?(重力加速度為g) 
(A)
 (B) (C) (D) (E)

【答案】:(B)

【解析】:       [          [     

 

9.       一物體從高樓頂端被沿水平方向拋出,已知高樓頂端距離地面的高度為80公尺,而物體落地處和高樓之間的水平距離也是80公尺,重力加速度g10公尺/秒2,則物體被拋出時的初速為多少公尺/秒? 
(A)1
 (B)10 (C)20 (D)40 (E)20

【答案】:(C)

【解析】:       [         [     T4
           [   80v0x4          [     V020 m/s  

 

10.    一物體作水平拋射運動,初速為12公尺/秒,若重力加速度g10公尺/秒2,則當其速率變為15公尺/秒時,此物體約已落下多少公尺? 
(A)2
 (B)4 (C)5 (D)7 (E)9

【答案】:(B)

【解析】:     [         [       [    
       [  
        
[        [  

 

11.    不計空氣阻力,自塔頂以10公尺/秒的初速水平拋出一球,若重力加速度g10公尺/秒2,球著地時的水平位移為30公尺,則塔頂的高度為多少公尺? 
(A)10
 (B)15 (C)25 (D)30 (E)45

【答案】:(E)

【解析】:  [  3010t    [   t3   [          

 

12.    描述: 描述: ch2-238如圖,自斜面的頂點A以初速v0水平拋出一球,若恰好落在斜面的底點B,且不計空氣阻力的影響,重力加速度為g,則由A點飛行至B點所需的時間為何? 
(A)
 (B) (C) (D) (E)

【答案】:(E)

【解析】:                
       
 [        [   

 

13.      地表附近將一小物體自離地面高h處以多大的初速水平拋出時,其水平射程為2h
(A)
 (B) (C)2 (D) (E)2(不計空氣阻力,且g為重力加速度)

【答案】:(D)

【解析】:      [       
  
 [        [