2011年李娜历史性地获得法国网球公开赛女单冠军,成为中国乃至亚洲在网球四大满贯赛事上夺得的第一个单打冠军,同时世界排名追至第4位,追平日本选手伊达公子创造的前亚洲女子网球最高排名。一次练习中李娜以拍击球,使网球沿水平方向飞出。第一只球落在自己一方场地上后,弹跳起来,刚好擦网而过,落在对方场地的A点处,如图所示。第二只球直接擦网而过,也落在A点处。设球与地面的碰撞过程没有能量损失,且运动过程不计空气阻力,试求:(1)李娜两次击球水平速度之比;(2)李娜击球点的高度H与网高h之比H/h为多少?
2011年李娜历史性地获得法国网球公开赛女单冠军,成为中国乃至亚洲在网球四大满贯赛事上夺得的第一个单打冠军,同时世界排名追至第4位,追平日本选手伊达公子创造的前亚洲女子网球最高排名。一次练习中李娜以拍击球,使网球沿水平方向飞出。第一只球落在自己一方场地上后,弹跳起来,刚好擦网而过,落在对方场地的A点处,如图所示。第二只球直接擦网而过,也落在A点处。设球与地面的碰撞过程没有能量损失,且运动过程不计空气阻力,试求:(1)李娜两次击球水平速度之比;(2)李娜击球点的高度H与网高h之比H/h为多少?
解:两只球平抛运动的时间相等
∴水平射程之比 S1:S2=1:3 (2分)
∴初速度之比为 V1:V2=1:3 (2分)
第一只球落地后反弹做斜抛运动,根据运动对称性其中DB与OB做相同的平抛运动。则两球下落相同高度H-h后水平距离
第一只球(B-A)斜抛运动, ∴H-h后水平距离= S'1+S'2=2S1 (1分)
∵H= gt1 2 ; (1分) H-h=
gt2 2 (1分)
而S1=v1t1 (1分) S'1=v1t2 (1分)
S'2=v2t2 (1分) ∴v1t2+v2t2=2v1 t1
∴t1=2t2(1分)
∴ H=4(H-h)
解得H:h=4:3(1分)