假设我们以某个角度 θ 和特定的速度抛出一个物体。在这种情况下,物体所经过的路径称为轨迹,被抛出的物体称为抛射体,而它所遵循的运动被称为抛体运动。一旦被发射,抛射体在重力的影响下通过惯性移动(作用在抛射体上的唯一力是重力)。
!proje抛体运动的水平位移
抛射体的水平位移称为抛射体的射程,它取决于物体的初始水平速度。当抛射体以相同的初始速度在两个互补的投射角下发射时,射程将保持不变。
由于粒子的抛体运动引起的水平位移,由以下公式给出:
> ∆x = V0 x t
>
> 其中 ∆x 是水平抛体位移
>
> V0 = 粒子的速度
>
> t = 飞行时间
如果粒子在恒定加速度下移动,则该抛体运动称为垂直抛体运动。在这里,粒子沿 y 轴移动。
如何求解抛体运动中的水平位移?
要使用计算器计算抛体运动中粒子的水平位移,我们可以按照以下步骤操作:
步骤 1: 在各自的输入字段中输入速度和时间的值。
步骤 2: 在“某时刻的水平位移”输入字段中,输入 ‘x‘。
步骤 3: 点击“计算未知数”按钮以获得结果。
步骤 4: 水平位移值将显示在输出字段中。
让我们设想一下,如果一个物体以初始速度 v 在角度 θ 处发射,初始高度为 h。那么,它的速度分量表示为:
> 水平速度分量: vx = v.cos(θ) 以及
>
> 垂直速度分量: vy = v.sin(θ)。
在抛射体的水平运动情况下,垂直速度分量为 0,因此 vsinθ 也为 0。
抛体运动实例解析
例 1:Mohan 向北行进 6 公里,但随后折回向南行进 4 公里回到家。那么 Mohan 的总位移是多少?
> Mohan 的位移由公式给出:
>
> Δx = (xf – xi)
>
> 这里 Mohan 的初始位置是 xi
>
> 最终位置是 xf,即向北行驶的距离减去向南行驶的距离。
>
> Δx = (向北 6 公里 – 向南 4 公里) – 0
>
> = 向北 2 公里
例 2:求一个以恒定速度 12 m/s 发射的抛射体的水平位移值,其飞行时间为 20 s。
> 已知,
>
> 粒子速度 = 12 m/s
>
> 飞行时间 = 20 sec
>
> 那么抛射体的水平位移是,
>
> ∆x = vc x t
>
> = 12 x 20
>
> = 240 m
例 3:求一个以恒定速度 40 m/s 发射的抛射体的水平位移值,其飞行时间为 12 s。
> 已知,
>
> 粒子速度 = 40 m/s
>
> 飞行时间 = 12 sec
>
> 那么抛射体的水平位移是,
>
> ∆x = vc x t
>
> = 40 x 12
>
> = 480 m
例 4:一块石头以 10 m/s 的恒定速度水平抛向地球表面,石头遵循抛物线路径。如果石头获得的水平位移为 100 m,求其飞行时间。
> 已知,
>
> 石头的速度 = 10 m/s
>
> 抛射体的水平位移 = 100m
>
> 由于,
>
> ∆x = vc x t
>
> 因此,
>
> 飞行时间,t = ∆x / vc
>
> = 100 /10
>
> = 10 s
例 5:一个男孩以某个恒定速度 v 踢足球。如果球遵循轨迹路径,水平位移为 330 m,且其在投射过程中的飞行时间为 20 s。那么球的速度是多少?
> 已知,
>
> 足球的速度 = v m/s
>
> 飞行时间 = 20 sec
>
> 足球的水平位移 = 330 m
>
> ∆x = vc x t
>
> vc = ∆x / t
>
> = 330 / 20
>
> = 16.5m/s