中国女排在2016年奥运会上夺得冠军．图示为排球场地示意图，排球场长18.0m，宽9.0m．某运动员跳起将球垂直网面水平拍出，扣球点离地面的高度为2.45m，离球场终线的水平距离为1.0m，排球直

Question

中国女排在2016年奥运会上夺得冠军．图示为排球场地示意图，排球场长18.0m，宽9.0m．某运动员跳起将球垂直网面水平拍出，扣球点离地面的高度为2.45m，离球场终线的水平距离为1.0m，排球直接落到距端线3.0m处的届内．排球的质量为260g，可视为质点，空气阻力不计，取地面为零势能面，重力加速度g=10m/s²，求：

（1）扣球时，排球水平飞出的速度大小v₀；
（2）排球落地前瞬间的机械能E
（3）排球落地前瞬间重力的功率P．

Answer 1

（1）由题意知排球运动的水平位移为：
x=18.0m+1.0m-3.0m=20.0m，
水平方向有：X=v₀t
竖直方向上有：h=(1)/(2)gt2
代入数据解得：v₀=(40√(5))/(3)m/s
（2）排球运动过程中机械能守恒，则：E=mgh+(1)/(2)m

v

2 0

代入数据解得：E=64.1J
（3）排球落地的竖直方向的瞬时速度：v_y=gt
排球落地前瞬间重力的功率为：P=mgv_y
代入数据联立得：P=17.4W
答：（1）扣球时，排球水平飞出的速度大小是(40√(5))/(3)；
（2）排球落地前瞬间的机械能是64.1J；
（3）排球落地前瞬间重力的功率P是17.4W．