完整版平拋運(yùn)動(dòng)中臨界問題的分析含答案

1、平拋運(yùn)動(dòng)中臨界問題的分析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，壕溝初速度至少為（取g = 10 m/s2）()A. 0.5 m/sB. 2 m/s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C. 10 m/sD. 20 m/s答案 D解析 運(yùn)動(dòng)員做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t=x0.4 s, v =-_8_0m/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

2、，若 hi = 0.8 m, li= 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？請用計(jì)算結(jié)果進(jìn)行說明.（取重力加速度g= 10 m/s2）答案不能解析 設(shè)小鳥以V0彈出后能直接擊中堡壘，則hi+ h2=?gt2ll + l2= V0t2X 0.8+ 2.4 丫ITs= 0.8 s|1+ l22 + 1所以 VO= t = 08m/s= 3.75 m/s設(shè)在臺(tái)面的草地上的水平射程為x,則所以X = VO可見小鳥不能直接擊中堡壘.3、乒乓球在我國有廣泛的群眾基礎(chǔ)，并有“國球”的美譽(yù)，現(xiàn)心”下、討論乒乓球發(fā)球問題，已知球臺(tái)長L,網(wǎng)高h(yuǎn)，若球在球臺(tái) _L_

3、 A 一;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）（）B .發(fā)球時(shí)的高度答案 ABCA .球的初速度大小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)出到被對方運(yùn)動(dòng)員接住的時(shí)間解析 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)和對稱性，故發(fā)球時(shí)的1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 J_,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.由于對方運(yùn)動(dòng)員接球的位置

4、未知，所以無法求出球從發(fā)出到被對方運(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，下列說法中正確的是（）A .擊球點(diǎn)高度hi與球網(wǎng)的高度h2之間的關(guān)系為hi = 1.8h2B 若保持擊球高度不變，球的初速度vo只要不大于“hg蟲，一定落在對方界內(nèi)C .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 對方界內(nèi)D .任意增加擊球高度，只要擊球初速度合

5、適（球仍水平擊出），球一定能落在對方界內(nèi)答案 AD解析 由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知 hi= gti2, 1.5x= voti, hi h2= gt22, x= vot2，得 hi = 1.8h2,A正確；若保持擊球高度不變，球的初速度vo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, 定能落在對方界內(nèi)， D正確.5、如圖所示，水平屋頂高H = 5 m，圍墻高h(yuǎn) = 3.2 m,圍墻到房子的水平距離L = 3 m，圍墻外馬路寬 x= i0 m,為使小球從屋頂水平飛出落在圍墻外的馬路上，求

6、小球離開屋頂時(shí)的速度v的大小范圍.（g取i0 m/s2）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ti.則小球的水平位移：L + x= vmaxti,小球的豎直位移：H = ；gti2解以上兩式得vmax= (L + x) ：.2H = i3 m/s.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為球恰好越過圍墻的最咼點(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,則此過程中小球的水平位移：L = vmint2小球的豎直方向位移：H h = 2gt22解以上兩式得 vmin = L9= 5 m/sXJ 2 H h因此 vo 的范圍是 vmin v vmax,即卩 5 m/s v 13 m/s.答案 5 m/s v 13 m/s說明：1.本題使用的是極限分析法， vo不能太大，否則小球?qū)⒙湓隈R路外邊；vo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，也可以使隱