Question

【題目】中國女排在2016年奧運(yùn)會上奪得冠軍。如圖為排球場地示意圖，排球場長18.0m，寬9.0m。某運(yùn)動員跳起將球垂直網(wǎng)面水平扣出，扣球點(diǎn)離地面的高度為2.45m，離球場中線的水平距離為1.0m，排球直接落到距端線3.0m處的界內(nèi)。排球的質(zhì)量為260g，可視為質(zhì)點(diǎn)，空氣阻力不計(jì)。取地面為零勢能面，重力加速度。求：

（1）扣球時(shí)，排球的重力勢能；

（2）扣球時(shí)，排球水平飛出的速度大小 ；

（3）排球落地前瞬間重力的功率P。

Answer 1

【答案】(1) (2) (3)

【解析】（1）扣球時(shí)，排球的重力勢能EP=mgh=0.26×10×2.45J=6.37J

（2）由題意知排球運(yùn)動的水平位移為：x=9.0m+1.0m-3.0m=7.0m，
水平方向有：x=v0t
豎直方向上有：h=gt2
代入數(shù)據(jù)解得：t=0.7s v0=10m/s
（3）排球落地的豎直方向的瞬時(shí)速度：vy=gt
排球落地前瞬間重力的功率為：P=mgvy
代入數(shù)據(jù)聯(lián)立得：P=18.2W