练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    16．抛体运动在各类体育运动项目中很常见，如乒乓球运动．现讨论乒乓球发球问题，设球台长2L、网高h，乒乓球反弹前后水平分速度不变，竖直分速度大小不变、方向相反，如图所示，且不考虑乒乓球的旋转和空气阻力．（设重力加速度为g）
    （1）若球在球台边缘O点正上方高度为hl处以速度v1水平发出，落在球台的Pl点（如图1实线所示），求P1点距O点的距离x1．
    （2）若球在O点正上方以速度v2水平发出，恰好在最高点时越过球网落在球台的P2点（如图虚线所示），求v2的大小．
    （3）若球在O点正上方水平发出后，球经反弹恰好越过球网且刚好落在对方球台边缘P3处，求发球点距O点的高度h3．

    分析 （1）根据高度求出平抛运动的时间，再根据初速度和时间求出水平位移．
    （2）若球在O点正上方以速度v2水平发出，恰好在最高点时越过球网，知平抛的高度等于网高，从而得知平抛运动的时间，根据运动的对称性求出平抛运动的位移，再根据水平位移和时间求出平抛的初速度．
    （3）根据抛体运动的特点求出小球越过球网到达最高点的水平位移，从而得知小球反弹到越球网时的水平位移，对反弹的运动采取逆向思维，抓住水平方向和竖直方向运动的等时性求出小球越过球网到达最高点的竖直位移与整个竖直位移的比值，从而求出发球点距O点的高度．

    解答 解：（1）设发球时飞行时间为t1，根据平抛运动有：${h}_{1}=\frac{1}{2}g{{t}_{1}}^{2}$
    x1=v1t1
    解得：${x}_{1}={v}_{1}\sqrt{\frac{2{h}_{1}}{g}}$．
    （2）设发球高度为h2，飞行时间为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）设球从恰好越过球网到最高点的时间为t，水平距离为s，根据抛体运动的特点及反弹的对称性，知反弹到最高点的水平位移为$\frac{2L}{3}$，则反弹到越过球网的水平位移为$L-\frac{2}{3}L=\frac{1}{3}L$，则图中的s=$\frac{1}{3}L$，在水平方向上做匀速直线运动，所以从越过球网到最高点所用的时间和从反弹到最高点的时间比为1：2．
    对反弹到最高点的运动采取逆向思维，根据水平方向上的运动和竖直方向上的运动具有等时性，知越过球网到最高点竖直方向上的时间和反弹到最高点在竖直方向上的时间比为1：2．根据h=$\frac{1}{2}g{t}^{2}$得，知越过球网到最高点竖直方向上的位移和反弹到最高点的位移为1：4，即
    $\frac{{h}_{3}-h}{{h}_{3}}=\frac{1}{4}$，
    解得${h}_{3}=\frac{4}{3}h$．
    答：（1）P1点距O点的距离为${v}_{1}\sqrt{\frac{2{h}_{1}}{g}}$．
    （2）v2的大小为$\frac{L}{2}\sqrt{\frac{g}{2h}}$．
    （3）发球点距O点的高度为$\frac{4}{3}h$．

    点评 解决本题的关键掌握平抛运动的规律，以及知道小球平抛落地反弹后的运动与平抛运动对称．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    6．对于电动势和内阻确定的电源的路端电压，下列说法中正确的是（I、U、R分别表示干路电路电流、路端电压和外电阻）（　　）
    A．U随着R的增大而减小B．当R=0时，U=0
    C．当电路断开时，I=0，U=0D．当R增大时，U也会增大

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    7．如图所示，ABC是光滑半圆形轨道，轨道直径AOC沿竖直方向，长为0.8m，今有一质量为m的小球自A点以初速度v水平射入轨道内，求：
    （1）小球能沿轨道运动时，水平初速度v的最小值；
    （2）小球以（1）问的最小初速度运动后到达C点时轨道对小球的支持力是多少；
    （3）若小球的水平初速度小于（1）中最小值，小球有无可能经过B点？若能，求出初速度满足的条件；若不能，说明理由．（g取10m/s2）

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    4．某同学用如图所示装置做“研究平抛运动的规律”的实验，
    （1）有下列实验步骤：
    ①用图钉把白纸订在竖直木板上；
    ②把斜槽固定在紧靠木板的左上角，且使其末端切线水平；
    ③记下小球飞出时初始位置O，并凭眼观测过O画水平线作为x轴；
    ④把水平木条靠在竖直木板上，让小球从斜槽适当的位置由静止滚下，观察小球在木条上的落点，并在白纸上标出相应的点，得到小球运动过程中的一个位置；
    ⑤把水平木条向下移动，重复④的操作，让小球从斜槽上相同位置由静止滚下，得到小球运动过程中的多个位置；
    ⑥从木板上取下白纸：
    …
    上述①到⑥的步骤中，有错误的是步骤是③，根据挂在斜槽末端的重锤线画出竖直线作为y轴
    （2）根据画出的轨迹测出小球多个位置的坐标（x，y），画出y-x2图象如图（2）所示，图线是一条过原点的直线，说明小球运动的轨迹形状是抛物线；设该直线的斜率为k，重力加速度为g，则小铁块从轨道末端飞出的速度v0=$\sqrt{\frac{g}{2k}}$．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    11．在十字路口，汽车以2m/s2的加速度从停车线启动做匀加速运动，恰好有一辆自行车以10m/s的速度匀速驶过停车线与汽车同方向行驶，求：
    （1）什么时候（几秒后）它们相距最远？最远距离是多少？
    （2）在什么地方汽车追上自行车？追到时汽车的速度是多大？

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    1．甲、乙两队拔河，甲队胜，则下列说法中正确的是（　　）
    A．甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力，所以甲队胜
    B．当甲队把乙队匀速拉过去时，甲对乙的拉力等于乙对甲的拉力
    C．当甲队把乙队加速拉过去时，甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    8．如图所示，图线表示作用在做直线运动的物体上的合外力与物体运动距离的对应关系．设物体的质量为25kg，开始时处于静止状态，30m后，当作用在物体上的力变为零时，物体的速度v是多少？

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    5．关于平抛运动正确的是（　　）
    A．平抛运动是非匀变速运动
    B．平抛运动是匀速运动
    C．平抛运动匀变速曲线运动
    D．平抛运动的物体落地时速度一定是向下的

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    6．新闻报道2011年8月的某晚，一人走在马路边的人行道上，一个玻璃烟灰缸从天而降，砸中头部，造成脑损伤，花去医药费17万．最后法院判定飞出烟灰缸的住宅楼7户共同承担赔偿．假若烟灰缸从5楼离地面16.2m处坠下，下落过程近似看作自由落体运动，求：（g取10m/s2）
    （1）烟灰缸落地时的速度；
    （2）若烟灰缸下落5m时被这个1.75m高的人刚好发现，求他的反应时间最长是多少才能有机会躲过烟灰缸？

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案