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,相关公式如下:
1. 水平方向
水平位移公式:x=v0t
其中x表示水平方向的位移,v0是平抛运动的初速度(水平初速度),t为运动时间。
水平速度:vx=v0
水平方向不受力,加速度为0 ,所以水平速度保持不变,始终等于初速度v0。
2. 竖直方向
竖直位移公式:y=21gt2
y代表竖直方向的位移,g是重力加速度(一般在地面附近g=9.8m/s2 ,粗略计算时g=10m/s2 ),t为运动时间。
竖直速度公式:vy=gt
vy表示竖直方向某时刻的速度。
竖直方向速度与位移关系:vy2=2gy
3. 合运动
合速度大小:v=vx2+vy2
=v02+(gt)2
v为合速度,vx为水平速度,vy为竖直速度。
合速度方向:设合速度与水平方向夹角为θ ,则tanθ=vxvy=v0gt
合位移大小:s=x2+y2
=(v0t)2+(21gt2)2
合位移方向:设合位移与水平方向夹角为α ,则tanα=xy=v0t21gt2=2v0gt
需要注意的是,上述公式适用于不考虑空气阻力等理想情况下的平抛运动。