题目
一排球场总长为18 m,设网高2 m,运动员站在离网3 m线上正对网前跳起将球水平击出.(1)设击球点的高度为2.5 m,试问击球的速度在什么范围内才能使球既不触网也不越界.(2)若击球点的高度小于某个值,那么无论水平击球的速度多大,球不是触网就是越界,试求出这个高度.
答案:解析:解决临界问题的关键是找出临界条件,由临界条件对应的临界状态入手去限定平抛运动的时间,从而解决问题.(1)如图所示,设球刚好触网而过,水平射程s1=3 m,飞行时间t1= s故下限速度v1= m/s= m/s设球恰好打在边界线上水平射程:s2=12 m飞行时间:t2= s故下限速度v2= m/s= m/s欲使球既不触网也不越界则球初速度v0应满足: m/s<v0< m/s.(2)设击球点的高度为h2′时,临界状态为球恰能触网又压边线(如图所示)v1=①v2=②如v<v1则触网,如v>v2则出界,如v<v2,则可存在v使之既不触网也不出界所以v12>v22③联立①②③解得h2′<m即h2′< m时无论v多大球不是触网就是越界.