17.(9 分)
体育课上,甲同学在距离地面高h1 = 2.5 m 处将排球击出,球的初速度沿水平方向,大小为vo=8.0m/s; 乙同学在离地h2 =0.7m处将排球垫起,垫起前后球的速度大小相等,方向相反。已知排球质量 m = 0.3 kg,取重力加速度 g = 10 m/s2。不计空气阻力。求:
(1)排球被垫起前在水平方向飞行的距离 x;
(2)排球被垫起前瞬间的速度大小 v 及方向;
(3)排球与乙同学作用过程中所受冲量的大小 I。
分析与解答:
由分析可以知道,小球做平抛运动。
对于,第一问来说,要想算出来求水平方向飞行的距离,那么就要先利用小球在竖直方向下降的高度,之后求出下落的时间,也就是水平飞行的时间,之后用水平速度乘以时间,就能求出球水平方向飞行的距离。
对于第二问来说,要求排球被垫起前瞬间的速度大小 v 及方向;根据题意,我们只需要求得球被垫起前的速度的大小和方向就可以。因为两者等大反向。
那么,球被垫起前的速度,等于水平的速度与竖直方向的速度的合成。方向可以由速度方向与水平或者竖直方向的夹角决定。
那么,球的水平速度保持v0不变,竖直速度vy=gt,t由第一问求得。
对于,第三问来看,球受到的冲量等于动量的变化量,也就是大小2m*v,v为第二问求得的速度。
具体的解题过程如下:
以上就是第一题的分析与解答。
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