手把手教你用Python来模拟绘制高中物理中平抛运动过程中的实线抛物线（附源码）

人世几回伤往事，山形依旧枕寒流。

大家好，我是Python进阶者。

前言

昨天我发布了这篇文章：手把手教你用Python来模拟绘制自由落体运动过程中的抛物线（附源码），后来有个叫【冫马讠成】的粉丝在留言区提到了一个不错的想法，如下图所示。

也就是说需要实线进行作图。下图是粉丝的提问题目，可以看看需求，其实就是需要用Python进行实现。

当某个物体以初速度v水平抛出，其轨迹为一条抛物线，模拟绘制这条抛物线。

【PS】：这个是平抛运动，不是自由落体运动，因为自由落体运动初始速度为0，所以千万别搞混了，这里给大家也复习下高中的物理知识。

用高中物理知识，我们肯定可以轻易实现，但是今天我们需要用Python进行实现，稍微有些难度了。

一、思路

其实解决问题的关键点就是在于两点。其一是基于加速度公式，通过Python得到对应的x和y的点值；其二是针对这些点集进行作图。这里例举一种方法，小编想象肯定还有其他的方法的，也欢迎大家在评论区谏言。下图是平抛运动的公式。

二、分析

昨天的文章我们实现的方式是定义一个列表，用于存储物体的坐标值。今天这里稍微做了一下改进，使用列表推导式一步到位。其中总高度我们可以自己自定义，之后水平上的位置和垂直高度的位置都可以通过相关公式进行计算，之后调用作图函数进行绘制抛物线，具体实现如下。

三、具体实现

直接上代码，如下所示：

# coding: utf-8
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
import math


def pwx(v0, h):
    g = 9.8
    H = 5 * h
    t = math.sqrt(H/g)
    x = [v0 * t for t in np.arange(0, t, 0.1)]
    y = [H - 0.5 * g * t * t for t in np.arange(0, t, 0.1)]
    plt.title("Parabolic trajectory curve")
    plt.xlabel("x")
    plt.ylabel("y")
    plt.plot(x, y)  # plotting x and y
    plt.show()


if __name__ == "__main__":
    v = int(input("请输入初速度v:  "))
    h = int(input("请输入绘制行数h:  "))
    pwx(v, h)

当在Pycharm中运行之后，输入初速度为5，绘制行数为10之后，程序就会自动跑起来，如下图所示：

之后matplotlib库会给我们呈现一个完美的抛物线图，如下图所示：

四、总结

我是Python进阶者。本文基于粉丝提问，针对平抛运动运动过程中产生的抛物线，使用Python来作实线图的问题，给出了具体的实现方案，顺利帮助粉丝解决了问题。虽然文中只是例举了1种方法，但是小编相信肯定还有其他的方法的，也欢迎大家在评论区谏言。