Question

【題目】《憤怒的小鳥》是曾經一款非常流行的游戲，故事也相當有趣，如圖甲，為了報復偷走鳥蛋的肥豬們，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．高二（1）班的同學們根據自己所學的物理知識進行假設：小鳥被彈弓沿水平方向彈出，如圖乙所示．已知：h1=0.8m，l1=2.2m，h2=2.4m，l2=1m，l3=2m．請回答下面三位同學提出的問題：（取重力加速度g=10m/s2）


（1）小帆同學問：如圖乙所示，若v0=5m/s，則小鳥飛出能否直接打中肥豬？請用計算結果進行說明．
（2）小輝同學問：假設小鳥彈出后，先擊中豎直墻面，再經過墻面反彈擊中肥豬，如圖丙所示，那么小鳥的初速度是多少？（小鳥與墻面碰撞過程中動能不損失）

（3）小雨同學問：如果按照小輝同學的假設，那么小鳥擊中肥豬時的速度為多大？

Answer 1

【答案】
（1）解：由平拋運動公式，得

h1=

x=v0t1

故 X=2m＜l1

所以小鳥不能打中肥豬，直接掉在臺面的草地上．

答：小鳥不能打中肥豬，直接掉在臺面的草地上．

（2）解：由題意可知，反彈過程速度不變，故可全過程為平拋運動過程，如圖丙所示，

h=h1+h2=0.8+2.4=3.2m

x=l1+l2+2l3=2.2+1+4=7.2m

由平拋運動規律可知：

h=

x=vt

代入公式，可得v=9m/s

答：那么小鳥的初速度是9m/s；

（3）解：根據機械能守恒定律，以地面為參考平面：

mv02+mg（h1+h2）= mv2

解得：v= m/s；

答：小鳥擊中肥豬時的速度為 m/s．

【解析】 （1）高中物理求解平拋運動先把運動分解到水平方向和豎直方向，在進行求解。
（2） 將兩次平拋運動的水平和豎直位移相加合成一個運動即可求解。
（3）落地時的速度為合速度，用機械能守恒求解比較簡單。
【考點精析】關于本題考查的平拋運動和機械能綜合應用，需要了解特點:①具有水平方向的初速度;②只受重力作用，是加速度為重力加速度g的勻變速曲線運動；運動規律:平拋運動可以分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動；系統初態的總機械能E 1 等于末態的總機械能E 2 ，即E1 =E2；系統減少的總重力勢能ΔE P減 等于系統增加的總動能ΔE K增 ，即ΔE P減 =ΔE K增；若系統只有A、