7.拋體運動在各類體育運動項目中很常見,如乒乓球運動.現(xiàn)討論乒乓球發(fā)球問題,設(shè)球臺長2L、網(wǎng)高h,乒乓球反彈前后水平分速度不變,豎直分速度大小不變、方向相反,且不考慮乒乓球的旋轉(zhuǎn)和空氣阻力.(設(shè)重力加速度為g)
(1)若球在球臺邊緣O點正上方高度為h1處以速度v1,水平發(fā)出,落在球臺的P1點(如圖實線所示),求P1點距O點的距離x1..
(2)若球在O點正上方以速度v2水平發(fā)出,恰好在最高點時越過球網(wǎng)落在球臺的P2(如圖虛線所示),求v2的大。
(3)若球在O正上方水平發(fā)出后,球經(jīng)反彈恰好越過球網(wǎng)且剛好落在對方球臺邊緣P3,求發(fā)球點距O點的高度h3

分析 (1)根據(jù)高度求出平拋運動的時間,再根據(jù)初速度和時間求出水平位移.
(2)若球在O點正上方以速度v2水平發(fā)出,恰好在最高點時越過球網(wǎng),知平拋的高度等于網(wǎng)高,從而得知平拋運動的時間,根據(jù)運動的對稱性求出平拋運動的位移,再根據(jù)水平位移和時間求出平拋的初速度.
(3)根據(jù)拋體運動的特點求出小球越過球網(wǎng)到達最高點的水平位移,從而得知小球反彈到越球網(wǎng)時的水平位移,對反彈的運動采取逆向思維,抓住水平方向和豎直方向運動的等時性求出小球越過球網(wǎng)到達最高點的豎直位移與整個豎直位移的比值,從而求出發(fā)球點距O點的高度.

解答 解:(1)設(shè)發(fā)球時飛行時間為t1,根據(jù)平拋運動有${h}_{1}=\frac{1}{2}g{{t}_{1}}^{2}$,x1=v1t1
解得:${x}_{1}={v}_{1}\sqrt{\frac{2{h}_{1}}{g}}$
(2)設(shè)發(fā)球高度為h2,飛行時間為t2,同理有:
${h}_{2}=\frac{1}{2}g{{t}_{2}}^{2}$,x2=v2t2
且h2=h
2x2=L
得:${v}_{2}=\frac{L}{2}\sqrt{\frac{g}{2h}}$
(3)設(shè)球從恰好越過球網(wǎng)到最高點的時間為t,水平距離為s,根據(jù)拋體運動的特點及反彈的對稱性,知反彈到最高點的水平位移為$\frac{2L}{3}$.則反彈到越過球網(wǎng)的水平位移為$L-\frac{2L}{3}$,則圖中的s=$\frac{1}{3}L$.在水平方向上做勻速直線運動,所以從越過球網(wǎng)到最高點所用的時間和從反彈到最高點的時間比為1:2.
對反彈到最高點的運動采取逆向思維,根據(jù)水平方向上的運動和豎直方向上的運動具有等時性,知越過球網(wǎng)到最高點豎直方向上的時間和反彈到最高點在豎直方向上的時間比為1:2.根據(jù)h=$\frac{1}{2}g{t}^{2}$得,知越過球網(wǎng)到最高點豎直方向上的位移和反彈到最高點的位移為1:4,即$\frac{{h}_{3}-h}{{h}_{3}}=\frac{1}{4}$,解得${h}_{3}=\frac{4}{3}h$.
答:(1)P1點距O點的距離為${v}_{1}\sqrt{\frac{2{h}_{1}}{g}}$.
(2)v2的大小為$\frac{L}{2}\sqrt{\frac{g}{2h}}$.
(3)發(fā)球點距O點的高度h3為$\frac{4}{3}h$.

點評 解決本題的關(guān)鍵掌握平拋運動的規(guī)律,以及知道小球平拋落地反彈后的運動與平拋運動對稱.

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

17.下列設(shè)備中,沒有利用電磁波工作的是( 。
A.B超B.微波爐C.手機D.電視遙控器

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

18.關(guān)于力,下列說法中正確的是( 。
A.有受力物體就必須有施力物體
B.對于一個施力的物體,可以沒有受力物體
C.對于一個受力物體,只能找到一個施力物體
D.對于一個受力物體,不可能找到多個施力物體

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

15.下列關(guān)于物理學史和物理研究方法的敘述中正確的是( 。
A.根據(jù)速度的定義式v=$\frac{△x}{△t}$,當△t取不同的時間段時,v都可以表示物體的瞬時速度
B.牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律,并準確的測定了萬有引力常量
C.伽利略借助實驗研究和邏輯推理得出了自由落體運動規(guī)律
D.用比值定義的物理概念在物理學中占有相當大的比例,例如場強E=$\frac{U}mu4gsgs$就是采用比值定義的

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:填空題

2.質(zhì)量為0.5kg的物體,自由下落2s,重力做的功為100J,2s末物體的動能為100J.(g取10m/s2

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:填空題

12.英國的物理學家卡文迪許利用扭秤實驗測定了引力常數(shù)G,利用引力常數(shù)G,地球半徑R和地球的重力加速度g,表示出的地球質(zhì)量為$\frac{g{R}^{2}}{G}$.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:填空題

19.重核發(fā)生裂變釋放出核能,實現(xiàn)連續(xù)不斷的裂變的過程叫做鏈式反應(yīng);能夠發(fā)生鏈式反應(yīng)的鈾塊的最小體積叫做臨界體積.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

16.如圖1是物體做勻變速直線運動得到的一條紙帶,從0點開始每5個計時點取一個計數(shù)點,依照打點的先后順序依次編為1、2、3、4、5、6,測得x1=5.18cm,x2=4.40cm,x3=3.62cm,x4=2.78cm,x5=2.00cm,x6=1.22cm.(電源頻率50赫茲)
(1)相鄰兩計數(shù)點間的時間間隔為0.1s.
(2)試根據(jù)紙帶上各個計數(shù)點間的距離,計算出打下1、2、3、4、5五個點時小車的瞬時速度,并將各個速度值填入下表(要求保留3位有效數(shù)字)
V1V2V3V4V5
數(shù)值(m/s)

(3)將l、2、3、4、5各個時刻的瞬時速度標在如圖所示的坐標紙上,并畫出小車的瞬時速度隨時間變化的關(guān)系圖線.
(4)根據(jù)第(3)問中畫出的v-t圖線,求出小車運動的加速度大小為0.80m/s2(保留2位有效數(shù)字)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

13.一定值電阻,在10s內(nèi)通過4C 的電荷量時,消耗的電能是24J,問:
(1)電阻兩端的電壓為多少?
(2)若該電路電源的電動勢為12V,則在這段時間內(nèi),電源的內(nèi)電路消耗的電能為多少?

查看答案和解析>>

同步練習冊答案