题文
在28届希腊雅典奥运会中,我国代表团成绩取得历史性的突破,国人为之振奋,尤其是我们的国球,具有强大的实力.国际乒联为了降低乒乓球的飞行速度,增加乒乓球比赛的观赏性.自从1996年国际乒联接受了一项对乒乓球大小改革的提案,提案要求球的质量不变,把球的直径从原来的38mm改为40mm.此次奥运比赛就是采用40mm的大球.又根据中国乒协调研组在网上提供的资料可知:运动员用38mm球比赛时,平均击球速度为30m/s,球在球台上方飞行平均速度是20m/s,球在飞行时空气对球的阻力与球的直径的平方成正比.若球的运动近似看成水平方向作直线运动.
问:(1)小球和大球的加速度之比?
(2)改用大球后球在球台上的飞行时间约为原来的几倍?
题型:未知 难度:其他题型
答案
(1)将乒乓球在空中的飞行过程大致看成一个匀减速直线运动,根据题意,球在飞行中受到的空气阻力与球的直径平方成正比,则
小球和大球受到的摩擦力之比为f1f2=d12d22≈ma1ma 2=382402≈11.11,
即加速度之比为1:1.11;
(2)又由运动员的平均击球速度为30m/s,可知不管大球小球被运动员击球后所具有的初速度均为30m/s,而再由小球在球台上方飞行的平均速度是20m/s,
根据.V=V0+V末2,可得小球飞行到球台另一端的末速度为V末=2×20-30=10m/s,
换成大球后,球台长度不变,所以,大球在空中飞行的距离跟小球飞行的距离相同,
则S=V末2-V022a1=V末′2-V022a2,V末'为大球飞过球台的末速度,利用前后加速度大小的比值为1:1.11,
可解得V末'≈3.46m/s,
则小球、大球它们的飞行时间之比为t1t2=V末-V0a1V末′-V0a2=(10-30)a2(3.46-30)a1=20×1.126.54≈11.2,
即大球在球台上的飞行时间约为原来的1.2倍.
答:(1)小球和大球的加速度之比为1:1.11.
(2)改用大球后球在球台上的飞行时间约为原来的1.2倍.
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解析
f1f2
考点
据考高分专家说,试题“在28届希腊雅典奥运会中,我国代表团成绩.....”主要考查你对 [匀变速直线运动的位移与速度的关系 ]考点的理解。
匀变速直线运动的位移与速度的关系
匀变速直线运动的速度-位移公式:
vt2-v02=2as。
适用条件:
匀变速直线运动
匀变速直线运动的速度-位移公式推导:
注意:
①是由公式
注意:
①是由公式

推导而出,一般情况下,对同一过程不能联立三式求解。
②关系式
中一共有四个物理量,若求其中的一个物理量,需要知道其他的三个物理量。由可推得
(v取正值还是负值根据情况判断),
中一共有四个物理量,若求其中的一个物理量,需要知道其他的三个物理量。由
可推得
(v取正值还是负值根据情况判断),

③位移与速度的关系式
为矢量式,应用它解题时,若规定初速度
的方向为正方向,a与同向时为正值,物体做匀加速运动,a与
的方向为正方向,a与
同向时为正值,物体做匀加速运动,a与

反向时为负值,物体做匀减速运动。位移
,说明物体通过的位移的方向与物体的初速度的方向相同,位移,说明物体通过的位移的方向与物体的初速度的方向相同,位移

,说明位移的方向与初速度的方向相反。
知识点拨:
对位移和速度关系的两点提醒:
当初速度为零时:
初速度为
初速度为0速度公式初速度为0速度公式

位移公式位移公式


速度—位移公式

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