抛物运动交互式演示

射程: 0 m
最大高度: 0 m
飞行时间: 0 s

参数设置

30 m/s
45°
9.8 m/s²
0 m

物理量

水平位移 (x): 0 m
竖直位移 (y): 0 m
水平速度 (vₓ): 0 m/s
竖直速度 (vᵧ): 0 m/s
总速度 (v): 0 m/s
飞行时间 (t): 0 s

轨迹图 (y-x)

位移-时间图像

速度-时间图像

抛物运动原理

抛物运动是物体在重力作用下的运动,可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的匀变速直线运动。

核心概念

  • 运动分解:抛物运动可分解为水平和竖直两个方向的独立运动
  • 水平运动:匀速直线运动,vₓ = v₀cos(θ),x = v₀cos(θ)·t
  • 竖直运动:匀变速直线运动,vᵧ = v₀sin(θ) - gt,y = v₀sin(θ)·t - ½gt²
  • 轨迹方程:y = x·tan(θ) - gx²/(2v₀²cos²(θ))

重要公式

射程公式:R = v₀²sin(2θ)/g

最大高度:H = v₀²sin²(θ)/(2g)

飞行时间:T = 2v₀sin(θ)/g

最佳射程角度:θ = 45°(无空气阻力时)

思考问题

调整参数时,思考以下问题:

  • 为什么45°角度能获得最大射程?
  • 初速度增大一倍,射程如何变化?
  • 重力加速度对轨迹形状有什么影响?
  • 水平和竖直方向的运动是否相互影响?

实际应用

抛物运动在日常生活和工程中有广泛应用:

  • 体育运动:篮球投篮、足球射门、铅球投掷
  • 军事应用:炮弹轨迹、导弹发射
  • 工程设计:喷泉水柱、桥梁跨度计算
  • 航天技术:卫星发射轨道计算

知识检测

根据当前参数,计算以下物理量: