抛体运动在体育运动中常见有乒乓球运动

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、网高,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,且不考虑乒乓球的旋转和空气阻力.(设重力加速度为g)
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.

例1(江苏物理13题)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、网高,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,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h1处以速度v1水平发出,落在球台的P1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.
  分析与求(1)球从发出到落台的运动为平抛运动.设发球后飞行时间为t1,P1点到O点的距离,即球的水平位移为x1,根据平抛运动公式有:,.解此两式得 :
  (2)球从发出到第二次落台,先后经历平抛运动和斜上抛运动.设发球高度为h2,飞行时间为t2,同理根据平抛运动公式有:,.由于乒乓球反弹前后水平分速度极竖直分速度大小均不变,球从发出到第一次落台的运动(平抛运动)与第一次反弹到过网的运动(斜上抛运动的前半段)对称,故第二次发球时的高度h2与网高相等,即:h2=h ,两次运动的水平位移相等,即:.解以上四式得:
  (3)这是一个擦边球问题,球的运动过程同(2)中一样.如图3所示,设发球高度为h3,从发出到第一次落台的飞行时间为t3,同理根据平抛运动得:,.同(2)中分析,球从发出到第一次落台的运动、反弹后到斜上抛轨迹最高点的运动、从斜上抛轨迹最高点到台边的运动对称,故有:.
  设球从恰好越过球网到最高点的运动时间为t,水平距离为s,则有:,由对称性及几何关系知:,解以上各式得:.
温馨提示:答案为网友推荐,仅供参考
相似回答