(完整版)平拋運(yùn)動(dòng)中臨界問(wèn)題的分析(含答案),推薦文檔

1、平拋運(yùn)動(dòng)中臨界問(wèn)題的分析1、如圖所示，在水平路面上一運(yùn)動(dòng)員駕駛摩托車跨越壕溝，壕溝兩側(cè)的高度差為0.8 m，水平距離為8 m，則運(yùn)動(dòng)員跨越壕溝的初速度至少為 (取 g10 m/s2)()A 0.5 m/sB 2 m/sC10 m/sD20 m/s答案D解析運(yùn)動(dòng)員做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t2hx8g 0.4 s， v t 0.4 m/s 20 m/s.2、憤怒的小鳥是一款時(shí)下非常流行的游戲，游戲中的故事也相當(dāng)有趣，如圖甲所示，為了報(bào)復(fù)偷走鳥蛋的肥豬們， 鳥兒以自己的身體為武器，如炮彈般彈射出去攻擊肥豬們的堡壘某班的同學(xué)們根據(jù)自己所學(xué)的物理知識(shí)進(jìn)行假設(shè)：小鳥被彈弓沿水平方向彈出，如圖乙所示，若 h1 0.

2、8 m， l1 2 m，h2 2.4 m，l2 1 m，小鳥飛出后能否直接打中肥豬的堡壘？請(qǐng)用計(jì)算結(jié)果進(jìn)行說(shuō)明(取重力加速度g 10 m/s2)答案不能解析(1)設(shè)小鳥以v0 彈出后能直接擊中堡壘，則h1 h2 12gt2l 1 l 2 v0t2 h h2× 0.82.412s 0.8 st10g1l l22 1所以 v 1 0.8m/s 3.75 m/st0設(shè)在臺(tái)面的草地上的水平射程為x，則x v0t12h1 1.5 m<l 11所以 x v0h1 2gt12g可見小鳥不能直接擊中堡壘3、乒乓球在我國(guó)有廣泛的群眾基礎(chǔ)，并有“國(guó)球”的美譽(yù)，現(xiàn)討論乒乓球發(fā)球問(wèn)題，已知球臺(tái)長(zhǎng)L，網(wǎng)

3、高 h，若球在球臺(tái)邊緣 O 點(diǎn)正上方某高度處，以一定的垂直球網(wǎng)的水平速度發(fā)出，如圖所示， 球恰好在最高點(diǎn)時(shí)剛好越過(guò)球網(wǎng)假設(shè)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，則根據(jù)以上信息可以求出 (設(shè)重力加速度為g)()A 球的初速度大小B發(fā)球時(shí)的高度C球從發(fā)出到第一次落在球臺(tái)上的時(shí)間D球從發(fā)出到被對(duì)方運(yùn)動(dòng)員接住的時(shí)間答案ABC解析 根據(jù)題意分析可知， 乒乓球在球臺(tái)上的運(yùn)動(dòng)軌跡具有重復(fù)和對(duì)稱性，故發(fā)球時(shí)的高度等于 h；從發(fā)球到運(yùn)動(dòng)到 P1 點(diǎn)的水平位移等于14L，所以可以求出球的初速度大小，也可以求出球從發(fā)出到第一次落在球臺(tái)上的時(shí)間由于對(duì)方運(yùn)動(dòng)員接球的

4、位置未知，所以無(wú)法求出球從發(fā)出到被對(duì)方運(yùn)動(dòng)員接住的時(shí)間，故本題選A、B、 C.4、 2011 年 6 月 4 日，李娜獲得法網(wǎng)單打冠軍，實(shí)現(xiàn)了大滿貫這一夢(mèng)想，如圖所示為李娜將球在邊界A 處正上方B 點(diǎn)水平向右擊出，球恰好過(guò)網(wǎng)C 落在 D 處 (不計(jì)空氣阻力 )的示意x圖，已知AB h1， AC x， CD 2，網(wǎng)高為h2，下列說(shuō)法中正確的是()2A 擊球點(diǎn)高度h1 與球網(wǎng)的高度h2 之間的關(guān)系為h11.8h2B 若保持擊球高度不變，球的初速度v0 只要不大于 x 2gh1，一定落在對(duì)方界內(nèi) h1C任意降低擊球高度 ( 仍高于 h2)，只要擊球初速度合適 (球仍水平擊出 ) ，球一定能落在對(duì)方界

5、內(nèi)D 任意增加擊球高度，只要擊球初速度合適(球仍水平擊出)，球一定能落在對(duì)方界內(nèi)答案AD解析11gt22， x v0t2，得 h1 1.8h2，由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知 h1gt12， 1.5xv0t 1，h1 h222A 正確；若保持擊球高度不變，球的初速度v0較小時(shí)，球可能會(huì)觸網(wǎng)， B 錯(cuò)誤；任意降低擊球高度，只要初速度合適，球可能不會(huì)觸網(wǎng)，但球會(huì)出界，C 錯(cuò)誤；任意增加擊球高度，只要擊球初速度合適，使球的水平位移小于2x，一定能落在對(duì)方界內(nèi)，D 正確5、如圖所示，水平屋頂高H 5 m，圍墻高 h 3.2 m，圍墻到房子的水平距離 L 3 m，圍墻外馬路寬x 10 m，為使小球從屋頂水平飛出落在

6、圍墻外的馬路上，求小球離開屋頂時(shí)的速度v 的大小范圍 (g 取10 m/s2)圖 14解析若 v 太大，小球落在馬路外邊，因此，要使球落在馬路上，v 的最大值 vmax 為球落在馬路最右側(cè) A 點(diǎn)時(shí)的平拋初速度，如圖所示，小球做平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t1.則小球的水平位移：L x vmax t1，小球的豎直位移： H 1gt12 2解以上兩式得gvmax (L x)2H 13 m/s.3若 v 太小，小球被墻擋住，因此，球不能落在馬路上，v 的最小值 vmin 為球恰好越過(guò)圍墻的最高點(diǎn) P 落在馬路上 B 點(diǎn)時(shí)的平拋初速度，設(shè)小球運(yùn)動(dòng)到P 點(diǎn)所需時(shí)間為 t2，則此過(guò)程中小球的水平位移：L vmin 2t1小球的豎直方向位移：H h2gt22解以上兩式得 vminLg5 m/s2 H h因此 v0 的范圍是vmin v vmax，即 5 m/s v13 m/s.答案5 m/s v 13 m/s說(shuō)明：1.本題使用的是極限分析法，v0 不能太大，否則小球?qū)⒙湓隈R路外邊；v0 又不能太小，否則被圍墻擋住而不能落在馬路上因而只要分析落在馬路上的兩個(gè)臨界狀態(tài)，即可解得所求的范圍2從解答中可以看到，解題過(guò)程中畫出示意圖的重要性，它既可以使抽象的物理情境變得直觀，也可