Question

平抛运动重力与初速度垂直了,为什么还加速

Answer 1

首先，“垂直于速度的力不是不改变速度大小”这句话可能有点不妥，因为这句话或者应该是“以一个速度运动的物体，在受到一个与原运动速度方向不同（包括相垂直）的力的作用时，原物体所具有的速度的大小、方向不变”或者这样更合实际情况一点，因为物体原有的运动速度与物体在受力以后的运动速度是两回事，也就是说，物体在受力后，将依原有速度以及受力产生的新的运动速度的合作用下运动（运动的合成）。因此，在讨论平抛物体运动时（忽略其他力量），作平抛运动的物体在水平方向上的运动是保持不变的，而在垂直方向上则受重力影响作加速运动，物体则在开始的瞬间，就依照两个运动的合成而运动，也就是说，物体一开始就在重力作用下，运动方向及大小都在改变，不变的只是物体原有的速度及方向。运动过程中的每时每刻物体所受重力与原有原有运动速度方向始终保持垂直（当然与物体平抛落体运动轨迹不垂直）且不改变原有速度的大小。这就是通常讨论的“平抛运动”。考虑物体所受空气阻力才会有不断改变原有运动速度的大小的影响。
思考一下在计算平抛运动物体落地点的位置时，水平方向的位移量是如何得到的，大约可以进一步理解重力有没有改变物体原有水平速度的大小。附图为初速度为v的平抛运动物体（不考虑阻力）在时间t1、t2点的运动速度V