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2L,网高h,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)
问答题
若球在球台边缘O点正上方高度为h
1
处以速度v
1
水平发出,落在球台的P
1
点(如图10实线所示),求P
1
点距O点的距离x
1
。
【正确答案】正确答案:设发球时飞行时间为t
1
,根据平抛运动

x
1
=V
1
t
1
解得

【答案解析】
问答题
若球在O点正上方以速度v
1
水平发出,恰好在最高点时越过球网落在球台的P
2
(如图虚线所示),求v
2
的大小。
【正确答案】正确答案:设发球高度为h
2
飞行时间为t
2
同理根据平抛运动,h
2
=X
2
=v
2
t
2
且h
2
=h,2x
2
=L解得v
2
=

【答案解析】
问答题
若球在正上方水平发出后,球经反弹恰好越过球网且刚好落在对方球台边缘P
3
求发球点距O点的高度h
3
。
【正确答案】正确答案:如图所示,发球高度为h
2
,飞行时间为t
3
,同理根据平抛运动,h
3
=

;X
3
=v
3
t
3
且3x
3
=2L,设球从恰好越过球网到最高点的时间为t
2
,水平距离为ε,有h
1
-h=

,S=v
3
t由几何关系知,X
3
+S=L解得h
2
=

【答案解析】