傾斜物體的軌跡
對(duì)角線向上拋出的物體在重力作用下沿與其速度不在同一條直線上對(duì)角線移動(dòng),這種運(yùn)動(dòng)稱為斜向運(yùn)動(dòng)。投擲標(biāo)槍和手榴彈,從大炮發(fā)射炮彈,他們的動(dòng)作都是斜投。進(jìn)行傾斜投擲運(yùn)動(dòng)的物體首先沿曲線上升,上升到最高點(diǎn),然后沿曲線下降。閃光燈照片中球的軌跡是斜物體的軌跡,這個(gè)軌跡是拋物線。
它通常在水平和垂直方向上分解,以便于使用笛卡爾坐標(biāo)系進(jìn)行計(jì)算。我們將初始速度 v0 分解為水平方向的亞速度 vx=v0cosθ 和垂直方向的初始速度 vy=v0sinθ,在水平方向上,物體不受力,以勻速線速度運(yùn)動(dòng),速度等于 vx;在垂直方向上,初始速度等于 vy。將上面閃光燈照片中斜球的位置與左下方的兩張對(duì)比圖進(jìn)行比較,可以看出斜拋運(yùn)動(dòng)是上述兩個(gè)子運(yùn)動(dòng)的總和。
射程與射擊高度
在對(duì)角線投擲運(yùn)動(dòng)中,從物體被投擲點(diǎn)到物體落地的水平距離 X 稱為范圍。物體達(dá)到 Y 的最大高度稱為射擊高度。哪些因素與傾斜物體的范圍和高度有關(guān)?
使用圖中所示的裝置可以看出,當(dāng)噴嘴的方向不改變(即噴射角度不改變)時(shí),隨著容器內(nèi)水面的減小,水射流的速度減小,其范圍也減小。
如果在噴灑過程中容器內(nèi)水面的高度保持不變,則噴水的速度也將相同。改變水噴頭的方向高中物理大總結(jié),可以看出物理資源網(wǎng),當(dāng)彈丸角較小時(shí),射程隨著彈丸角的增加而增大高中物理大總結(jié),當(dāng)彈丸角達(dá)到45°時(shí),射程最大;隨著彈射角度的不斷增加,射程減小。但是,水流的噴射高度總是隨著噴射角度的增加而增加。
在上面的討論中,我們沒有考慮空氣的阻力。事實(shí)上,彈丸的運(yùn)動(dòng)總是受到空氣阻力的影響。在初速比小時(shí),空氣阻力可以忽略不計(jì),但當(dāng)初速很大(例如彈丸)時(shí),空氣的影響明顯,圖中的虛線是彈丸在沒有空氣阻力的理想空間中的軌跡;實(shí)線是彈丸在空中行進(jìn)時(shí)以相同的初速和彈射角度發(fā)射的軌跡,這條曲線稱為彈道曲線。正如你所看到的,彈道曲線實(shí)際上與拋物線有很大不同。以20°角發(fā)射的炮彈初始速度為600米/秒,如果沒有空氣阻力,射程可以達(dá)到24公里,但由于空氣阻力的影響,實(shí)際射程只有7公里,射擊高度也降低了。