问题
计算题
如图所示,排球场的长度为18 m,其网的高度为2 m.运动员站在离网3 m远的线上,正对网前竖直跳起把球垂直于网水平击出.(g取10 m/s2)
设击球点的高度为2.5 m,问球被水平击出时的速度v在什么范围内才能使球既不触网也不出界?
答案
9.5 m/s≤v≤17 m/s
如下图所示,排球恰不触网时其运动轨迹为Ⅰ,排球恰不出界时其轨迹为Ⅱ,根据平抛物体的运动规律x=v0t和y=gt2可得,当排球恰不触网时有
x1=3 m,x1=v1t1 ①
h1=(2.5-2)m=0.5 m,h1=gt
②
由①②可得v1=9.5 m/s
当排球恰不出界时有
x2=(3+9)m=12 m,x2=v2t2 ③
h2=2.5 m,h2=gt
④
由③④可得v2=17 m/s
所以球既不触网也不出界的速度范围是
9.5 m/s≤v≤17 m/s.