抛体运动计算器
科学工程初速+角度 → 射程/最大高
答案速览
v=20m/s、θ=45°:飞行 2.89 秒、最大高度 10.2 米、射程 40.8 米——同速率下 45° 射程最远。
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怎么用
- 输入初速度:抛出瞬间的速率,m/s。
- 输入抛射角:与水平面的夹角,0–90°。
- 读取三组结果:飞行时间、最大高度、水平射程。
- 试 45°:同速率下 45° 射程最远(不计空气阻力、落点同高时)。
核心要点
- 运动分解:水平匀速 vx = v·cosθ 不变;竖直匀变速 vy = v·sinθ − gt。
- 射程公式:R = v²sin(2θ)/g,θ=45° 时 sin2θ=1 取最大值。
- 互补角等程:30° 与 60° 射程相同(sin60°=sin120°),但 60° 飞得更高更久。
- 空气阻力现实修正:铅球最优角约 42°、羽毛球等轻物远小于 45°——阻力越大最优角越低。
原理与公式
抛体运动(不计空气阻力)
分速度:vx = v·cosθ(全程不变);vy = v·sinθ − gt
飞行时间:T = 2v·sinθ / g
最大高度:H = (v·sinθ)² / 2g
射程:R = v²·sin(2θ) / g,θ=45° 时最大
g 取 9.8 m/s²
示例:v=20m/s、θ=45°:T = 2×20×0.707/9.8 ≈ 2.89 秒;H = 200/19.6 ≈ 10.2 米;R = 400/9.8 ≈ 40.8 米。
常见问题
落点和抛点不同高怎么算?
本工具假设同高。若从 h 高处平抛或斜抛,飞行时间变长:需解 ½gt²−v·sinθ·t−h=0 取正根,射程相应增加。
最高点速度为零吗?
不是。最高点竖直分速为 0,但水平分速 vx = v·cosθ 不变。只有 90° 竖直上抛时最高点速度才是 0。
篮球投篮的最佳角度是多少?
计入空气阻力、出手高度与入筐角,研究表明约 48°–55°(高弧线利于入筐),并非 45°。本工具给出的是理想值。
g 取多少?
本工具取 9.8 m/s²。中学教材有时用 10 简化;精确计算可取当地重力加速度(赤道 9.78、两极 9.83)。
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来源与更新
抛体公式遵循人教版高中物理必修二曲线运动章节(不计空气阻力、g=9.8m/s² 的理想模型)。
最近更新:
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引用本页:一键算. 抛体运动计算器[EB/OL]. https://www.yijiansuan.com/c/science/projectile
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