mechanics · projectile motion

斜抛运动,
先升后落。

把初速度分解到水平和竖直方向,观察抛射角如何改变上升过程、最高点和落点。

斜抛与平抛遵循同一组运动方程。把角度调到 0°,初始竖直速度变为 0,斜抛就退化为平抛。

轨迹观测 / trajectory

完整轨迹按当前参数自适应,橙色箭头表示瞬时速度方向

抛出点 最高点 落点 x / 水平距离 y / 高度
完整轨迹瞬时速度关键位置t = 0.00 s
水平初速度 v₀x
14.14m/s
竖直初速度 v₀y
14.14m/s
飞行时间
4.80s
水平射程
67.88m
最大高度(相对地面)
55.20m
落地速度
35.81m/s
当前位置 (x, y)
(0.00, 45.00)m
当前速度 / 方向
20.00 m/s · 向上 45.0°

与平抛运动对比

平抛初始竖直速度为 0,物体从抛出后立即下降。

斜抛竖直初速度大于 0 时,初始阶段先上升再下降。

特殊情形当 θ = 0°,斜抛的公式和结果都退化为平抛。

切换对照实验

保持相同的初速度、初始高度和重力加速度,再到平抛页面比较飞行时间、射程与落地速度。

打开平抛运动 →

典型题 · 先算再验证

从高 h = 20 m 的平台边缘,以初速度 v₀ = 30 m/s、仰角 θ = 30° 斜向上抛出一个小球,取 g = 10 m/s²,忽略空气阻力。求:小球的飞行时间、离地面的最大高度和水平射程。

查看解答
  1. 分解初速度:v₀x = v₀cosθ = 30 × (√3/2) = 15√3 ≈ 25.98 m/s;v₀y = v₀sinθ = 30 × 0.5 = 15 m/s。
  2. 求飞行时间:落地时 y = 0,即 20 + 15t − 5t² = 0,整理为 t² − 3t − 4 = 0,解得 t = 4 s 或 t = −1 s。时间必须为正,取 t = 4 s。
  3. 求最大高度:最高点处 vᵧ = 0,上升高度 v₀y²/(2g) = 225/20 = 11.25 m,故最大高度 H = h + 11.25 = 31.25 m。
  4. 求水平射程:X = v₀x · t = 15√3 × 4 = 60√3 ≈ 103.92 m。

答:飞行时间 t = 4 s;最大高度 H = 31.25 m;水平射程 X = 60√3 ≈ 103.92 m。

三分钟讲解脚本

面向初高中学生的课堂或录屏讲解提纲。

展开讲解脚本
0:00–0:30先看现象:按默认参数播放一次,请学生观察小球先上升、过最高点、再下落,速度箭头方向一路在变,但始终沿轨迹切线。
0:30–1:00调参对比:把抛射角 θ 从 45° 慢慢调到 0°,轨迹逐渐"压平"。θ = 0° 时初始竖直速度为 0,斜抛完全退化为平抛——两者本是同一组方程。
1:00–1:30归纳规律:固定 v₀ 和 h,只改 θ,观察"竖直初速度 v₀y"和"飞行时间"两个数值同增同减;再只改 v₀,确认射程随之变大。水平方向匀速、竖直方向匀变速,两个方向互不干扰。
1:30–2:00对应公式:x = v₀cosθ·t 描述水平匀速,y = h + v₀sinθ·t − ½gt² 描述竖直上抛加下落。让学生把角度换成弧度前后各算一次 v₀y,体会"度只是输入习惯,计算要用弧度或三角函数值"。
2:00–2:30做典型题:用左边的题目现场算飞行时间。强调解 y = 0 的一元二次方程会得到两个根,t = −1 s 对应"抛出前",没有物理意义,必须取正根 t = 4 s。
2:30–3:00常见误区收尾:一是忘记分解速度、直接拿 v₀ 乘时间算射程;二是把最大高度只算成 v₀²sin²θ/(2g) 而漏掉初始高度 h。点"用这组参数打开实验"核对三个答案,误差应在小数点后两位内。
实验链接已复制