淺析斜拋運動的關鍵點與應用

王曾琪

摘要： 現階段許多高中生不能夠有效地理解和掌握斜拋運動的相關知識，在遇到類似物體題型的時候往往會手足無措造成失分，這是因為高中生不了解斜拋運動的關鍵點，也不知道斜拋運動是如何應用在人們的生活中的。高中生需要深入理解和掌握斜拋運動的相關知識，掌握斜拋運動的關鍵點，并舉一反三聯系斜拋運動在生活中的應用，提升對斜拋運動的認知水平。

關鍵詞： 斜拋運動;關鍵點;高中生;應用

中圖分類號： G633??? 文獻標識碼： A??? 文章編號： 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

對許多高中生而言，斜拋運動是最復雜的拋體運動，因為斜拋運動的軌跡較為復雜，難以正確地快速理解和掌握。實際上，高中生忽略了對斜拋知識的關鍵點的掌握，只要掌握斜拋運動的關鍵點，高中生就能夠快速理解與掌握斜拋知識，對斜拋運動有一個全新而又全面的認知。

1 斜拋運動的關鍵點介紹

斜拋運動是拋體運動的一種，許多高中生能夠較好地掌握平拋運動和上拋運動，卻不能夠有效地掌握和理解斜拋運動，這是因為斜拋運動的軌跡較為復雜，所涉及的物理要素較多。事實上，高中生可以換一種角度看待斜拋運動，將斜拋運動看作上拋運動和水平方向的勻速直線運動的合運動，通過建立坐標系將斜拋運動分解為兩個獨立的運動，就能夠快速全面地掌握斜拋運動的特點，提升對斜拋運動的的理解和認知。總的來說，斜拋運動的三個關鍵點分別為均變速運動、對稱性和機械能守恒，以下對其進行逐一介紹：

1.1均變速運動。許多高中生認為斜拋運動并不是勻速的，認為斜拋運動的軌跡既然是拋物線，其運動方向從上到下，必然是一種變速直線運動。但這種理解是錯誤的，事實上斜拋運動就是一種勻變速運動，高中生可以將斜拋運動視為上拋運動和水平方向的勻速直線運動，那么水平方向的合力為零，而上拋運動只是受到了重力，因此是一種勻速運動。將兩種運動結合，那么便可以得出斜拋運動是一種勻變速運動，雖然速度在不斷地發生改變，但速度的變化率是相等的，屬于加速度不變的曲線運動。

1.2對稱性。對稱性也是斜拋運動的關鍵點之一。物理學上把拋體運動分為平拋運動與斜拋運動，平拋運動不是對稱的，然而斜拋運動是對稱的，平拋運動的軌跡是弧線，斜拋運動的軌跡是拋物線。為什么說斜拋運動是注定對稱的？這是因為斜拋運動是上拋運動和水平方向的勻速直線運動的合運動，根據運動軌跡分析，上拋運動的運動軌跡是對稱的，勻速直線運動的運動軌跡同樣是對稱的，而兩種對稱運動的軌跡之和必然也是對稱的。高中生只要了解斜拋運動的對稱性，就能夠通過斜拋運動的初始點到最高點的運動軌跡來得知斜拋運動最后的運動軌跡，有利于高中生快速準確地解答相關題型。

1.3機械能守恒。斜拋運動屬于拋體運動，拋體運動被物理學定義為只受重力影響的運動，因此在研究拋體運動是往往需要忽略空氣阻力。斜拋運動的機械能是守恒的，因為只有重力在做工，在拋出點到最高點的過程中，物體的動能不斷地減少，物體的勢能不斷地增加，而物體從最高點落到的地面過程中，物體的勢能不斷減少，物體的動能不斷增加。斜拋運動發生的能量轉換屬于動能與重力勢能的轉換，盡管二者的大小在不停地發生改變，但物體的機械能始終是守恒的。

2 斜拋運動的應用

斜拋運動的三個關鍵點分別為均變速運動、對稱性和機械能守恒，高中生必須理解與掌握這三個關鍵點，只有在理解與掌握的基礎上才能夠全面提升對斜拋運動的認知水平。斜拋運動在日常生活中的應用有很多，以下列舉三個方面進行逐一分析：

2.1軍事領域中攻擊目標。斜拋運動在軍事領域有著非常廣泛的應用。在冷兵器時代，弓箭手們常常會拉滿弓箭射向敵人或是其他目標，或者拉滿弓箭打獵與比試箭術，這便是斜拋運動的應用之一（也有少數射箭屬于平拋運動）。在熱兵器時代，許多士兵會駕駛坦克朝目標區域開火，而炮彈所做的運動是斜拋運動，一般炮彈爆炸的點并不是斜拋運動的最高點，而是在到達最高點后開始下落的點。

2.2球類運動中將球體斜拋。生活中最常見的斜拋運動存在于各種球類運動中。籃球運動員在投籃時會將籃球斜向上拋出，籃球的最高點是高于籃筐，而籃球在達到最高點后不斷下降，最后在下降的過程中穿過籃筐或是不中。除了籃球運動以外，足球運動，高爾夫運動以及棒球運動鉛球運動也是如此，都是給球一個斜向上的力，讓球體與水平面呈斜角，最后球類便會做斜拋運動。這種斜拋運動的應用是隨處可見的，也是球類運動應用的最基本物理原理，可以說斜拋運動是各種球類運動的基礎。

2.3航天領域中發生火箭。在航天領域中，斜拋運動也有著非常重要的應用，需要一提的是，火箭發生的過程中不僅受到重力的作用，火箭自身還會有一個推進力，因此火箭的運動并非完全的斜拋運動。我們可以將火箭只受重力和空氣阻力時視為斜拋運動，在火箭采用動力推進時不作為斜拋運動。最終火箭借助斜拋運動與燃料燃燒的推動力脫離了大氣層，實現了“重力逃逸”，得以在地球上方的軌道中運動，圍繞著地球作向心運動。

綜上所述，斜拋運動是最復雜的拋體運動，只要掌握斜拋運動的關鍵點與相關應用，高中生就能夠快速理解與掌握斜拋知識，對斜拋運動有一個全新而又全面的認知。斜拋運動的三個關鍵點分別為均變速運動、對稱性和機械能守恒，而斜拋運動在日常生活中的應用有很多，無論是軍事領域、球類運動還是航天領域中，斜拋運動都有著非常重要的應用，使人們的生活變得更加高效與舒適。

參考文獻：

[1]唐偉躍; 陳鐵生; 陳香才; 李云濤.斜拋運動方程的分析[J].河南教育學院學報（自然科學版）.2005-06-30

[2]范毅方; 岑人經.基于斜拋運動學方程的運動技術分析[J].生物醫學工程研究.2005-06-30