抛射体的最大射程

摘要

1 问题的提出和解决方法 在均匀重力场中,使从地面抛出的物体获得最大射程的问题,在几乎所有的普通物理教科书中都讨论过。求解这个问题需要证明当抛射角为45°时,抛射体的水平射程最大。可是,在大多数真实情形中,例如投掷铅球,物体是在地面上方某一高度h处被抛出的。这时,对应于最大射程的抛射角就与h有关。而且通常是小于45°的。 如图1所示,是在地面上方高度h处以初速度v和抛射角θ抛出的物体的轨道。R是抛射体的射程。即它在碰到地面前飞过的水平距离。忽略空气阻力,x和y方向的运动方程为: