浅析斜抛运动的关键点与应用

王曾琪

摘要： 现阶段许多高中生不能够有效地理解和掌握斜抛运动的相关知识，在遇到类似物体题型的时候往往会手足无措造成失分，这是因为高中生不了解斜抛运动的关键点，也不知道斜抛运动是如何应用在人们的生活中的。高中生需要深入理解和掌握斜抛运动的相关知识，掌握斜抛运动的关键点，并举一反三联系斜抛运动在生活中的应用，提升对斜抛运动的认知水平。

关键词： 斜抛运动;关键点;高中生;应用

中图分类号： G633    文献标识码： A    文章编号： 1672-9129（2018）09-0185-01

Abstract：  at the present stage， many high school students are unable to effectively understand and master relevant knowledge of oblique throwing， and they are often at a loss when they encounter similar objects. This is because high school students do not know the key points of oblique throwing and how it is applied in people's life. High school students need to deeply understand and master the relevant knowledge of oblique throwing movement， master the key points of it， and connect the application of it in life to improve their cognitive level.

Key words：  oblique throwing motion; key points; high school students; application

对许多高中生而言，斜抛运动是最复杂的抛体运动，因为斜抛运动的轨迹较为复杂，难以正确地快速理解和掌握。实际上，高中生忽略了对斜抛知识的关键点的掌握，只要掌握斜抛运动的关键点，高中生就能够快速理解与掌握斜抛知识，对斜抛运动有一个全新而又全面的认知。

1 斜抛运动的关键点介绍

斜抛运动是抛体运动的一种，许多高中生能够较好地掌握平抛运动和上抛运动，却不能够有效地掌握和理解斜抛运动，这是因为斜抛运动的轨迹较为复杂，所涉及的物理要素较多。事实上，高中生可以换一种角度看待斜抛运动，将斜抛运动看作上抛运动和水平方向的匀速直线运动的合运动，通过建立坐标系将斜抛运动分解为两个独立的运动，就能够快速全面地掌握斜抛运动的特点，提升对斜抛运动的的理解和认知。总的来说，斜抛运动的三个关键点分别为均变速运动、对称性和机械能守恒，以下对其进行逐一介绍：

1.1均变速运动。许多高中生认为斜抛运动并不是匀速的，认为斜抛运动的轨迹既然是抛物线，其运动方向从上到下，必然是一种变速直线运动。但这种理解是错误的，事实上斜抛运动就是一种匀变速运动，高中生可以将斜抛运动视为上抛运动和水平方向的匀速直线运动，那么水平方向的合力为零，而上抛运动只是受到了重力，因此是一种匀速运动。将两种运动结合，那么便可以得出斜抛运动是一种匀变速运动，虽然速度在不断地发生改变，但速度的变化率是相等的，属于加速度不变的曲线运动。

1.2对称性。对称性也是斜抛运动的关键点之一。物理学上把抛体运动分为平抛运动与斜抛运动，平抛运动不是对称的，然而斜抛运动是对称的，平抛运动的轨迹是弧线，斜抛运动的轨迹是抛物线。为什么说斜抛运动是注定对称的？这是因为斜抛运动是上抛运动和水平方向的匀速直线运动的合运动，根据运动轨迹分析，上抛运动的运动轨迹是对称的，匀速直线运动的运动轨迹同样是对称的，而两种对称运动的轨迹之和必然也是对称的。高中生只要了解斜抛运动的对称性，就能够通过斜抛运动的初始点到最高点的运动轨迹来得知斜抛运动最后的运动轨迹，有利于高中生快速准确地解答相关题型。

1.3机械能守恒。斜抛运动属于抛体运动，抛体运动被物理学定义为只受重力影响的运动，因此在研究抛体运动是往往需要忽略空气阻力。斜抛运动的机械能是守恒的，因为只有重力在做工，在抛出点到最高点的过程中，物体的动能不断地减少，物体的势能不断地增加，而物体从最高点落到的地面过程中，物体的势能不断减少，物体的动能不断增加。斜抛运动发生的能量转换属于动能与重力势能的转换，尽管二者的大小在不停地发生改变，但物体的机械能始终是守恒的。

2 斜抛运动的应用

斜抛运动的三个关键点分别为均变速运动、对称性和机械能守恒，高中生必须理解与掌握这三个关键点，只有在理解与掌握的基础上才能够全面提升对斜抛运动的认知水平。斜抛运动在日常生活中的应用有很多，以下列举三个方面进行逐一分析：

2.1军事领域中攻击目标。斜抛运动在军事领域有着非常广泛的应用。在冷兵器时代，弓箭手们常常会拉满弓箭射向敌人或是其他目标，或者拉满弓箭打猎与比试箭术，这便是斜抛运动的应用之一（也有少数射箭属于平抛运动）。在热兵器时代，许多士兵会驾驶坦克朝目标区域开火，而炮弹所做的運动是斜抛运动，一般炮弹爆炸的点并不是斜抛运动的最高点，而是在到达最高点后开始下落的点。

2.2球类运动中将球体斜抛。生活中最常见的斜抛运动存在于各种球类运动中。篮球运动员在投篮时会将篮球斜向上抛出，篮球的最高点是高于篮筐，而篮球在达到最高点后不断下降，最后在下降的过程中穿过篮筐或是不中。除了篮球运动以外，足球运动，高尔夫运动以及棒球运动铅球运动也是如此，都是给球一个斜向上的力，让球体与水平面呈斜角，最后球类便会做斜抛运动。这种斜抛运动的应用是随处可见的，也是球类运动应用的最基本物理原理，可以说斜抛运动是各种球类运动的基础。

2.3航天领域中发生火箭。在航天领域中，斜抛运动也有着非常重要的应用，需要一提的是，火箭发生的过程中不仅受到重力的作用，火箭自身还会有一个推进力，因此火箭的运动并非完全的斜抛运动。我们可以将火箭只受重力和空气阻力时视为斜抛运动，在火箭采用动力推进时不作为斜抛运动。最终火箭借助斜抛运动与燃料燃烧的推动力脱离了大气层，实现了“重力逃逸”，得以在地球上方的轨道中运动，围绕着地球作向心运动。

综上所述，斜抛运动是最复杂的抛体运动，只要掌握斜抛运动的关键点与相关应用，高中生就能够快速理解与掌握斜抛知识，对斜抛运动有一个全新而又全面的认知。斜抛运动的三个关键点分别为均变速运动、对称性和机械能守恒，而斜抛运动在日常生活中的应用有很多，无论是军事领域、球类运动还是航天领域中，斜抛运动都有着非常重要的应用，使人们的生活变得更加高效与舒适。

参考文献：

[1]唐伟跃; 陈铁生; 陈香才; 李云涛.斜抛运动方程的分析[J].河南教育学院学报（自然科学版）.2005-06-30

[2]范毅方; 岑人经.基于斜抛运动学方程的运动技术分析[J].生物医学工程研究.2005-06-30