在山東科學技術出版社出版的普通高中課程標準實驗教科書《物理2》(必修)的第3章第4節“斜拋運動”中的“信息窗”欄目“鉛球出手時的仰角應該是45°嗎?”中說:把在某一水平面的某物體以一定的初速度(v)斜向上拋出,如果空氣阻力可以忽略,則它落回同一水平面時,其水平位移(即射程)以仰角為45°時最大。但是,推鉛球時拋擲點不與地面在同一水平面上,而是離地面有一高度h,以大小相同的初速度分別按45°及40°仰角拋擲,當落回到拋擲點所在平面時,水平位移以45°的較大。但是,當落到地面時,水平位移卻以40°時較大。教科書沒有說明為什么,那么鉛球究竟以多大的仰角出手,它的水平位移最大呢?
設鉛球被拋出的初速度為v,拋射角(即初速度方向與水平面的夾角)或仰角為α,落地時間為t,以拋出點為坐標原點建立如圖1坐標系。
1 落回同一水平面時
根據運動的分解