一、什么是“拋物運動”？

在生活中，拋物運動很常見，我們向空中斜向拋出一個小球，在忽略空氣阻力的情況下，小球在空中劃一個完美的弧線，最后落地，這樣的一個弧線就是拋物線，小球所做的運動就是拋物運動。

下面是用Scratch模擬了一個拋物運動的運動軌跡，動圖如下。

今天我們就來用Scratch實現這樣一個“拋物運動”的模擬器。

在編程之前，我們先來學習到底什么是"拋物運動"。

小球以初速度V發射出去，發射角度為a。我們將速度矢量V分解為水平方向和垂直方向兩個部分。水平方向做勻速直線運動，垂直方向受重力影響，做加速度為重力加速度的勻變速直線運動。兩個方向合并后的運動軌跡就是拋物線。

二、“拋物運動”的知識點學習

下面我們來看看拋物運動的相關公式。

在忽略空氣阻力的條件下，分解速度，則有：

其中Vo為拋出速度，θ為速度與水平面夾角，g為重力加速度

水平方向的速度是：

豎直方向的速度是：

水平方向的位移方程是：

豎直方向的位移方程是：

從公式

可得當

時,小球達到最高點所用時間為?

用豎直方向的位移方程可知，斜拋運動能達到的最大高度公式：

小球回到地面的總運動時間為

總水平射程是：

小球能達到的最高點叫射高，從拋出點到落地點的水平位移叫射程

射時T：

射高H：

射程R：

用Scratch實現“拋物運動”的模擬器

三、程序思路

（拋物運動模擬器的操作界面）

1、程序包含兩個角色：1、小球Ball ；2、發射按鈕Fire。

小球在舞臺上的起始位置是（-180，-140）。

2、通過設置變量speed和變量angle的值來調整小球的發射速度和角度，然后單擊Fire按鈕發射小球。

當用戶單擊Fire按鈕時，它會廣播一條消息，小球接收消息后發射出去。

3、小球在發射前，需要移動到起始位置(-180，-140)，然后設置落筆狀態，并清除之前的筆跡。計算初始速度Vx，Vy。

4、小球發射后，每0.02秒計算并更新一次小球的位置。

首先計算垂直距離dy，如果為負值，說明小球已經達到地面，程序結束。

5、計算水平距離dx，腳本需要把小球的實際飛行距離轉換成在舞臺上的坐標位置，也就是把(dx，dy)轉換成(xPos，yPos)。

舞臺中模擬器的垂直長度為320（從-140到180），對應實際長度的100米，從（0到100）。

舞臺中模擬器的水平長度為420（從-180到240），對應實際長度的100米，從（0到100）。

因此小球在舞臺上飛行的垂直距離為320*dy/100步，水平距離為420*dx/100步，這兩個數值分別加上小球的起始坐標，就是小球的實時位置。

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四、程序清單

1、Fire按鈕的程序代碼

2、小球Ball的程序代碼

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