在足球比赛中,我们经常看到有的运动员利用挑,

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/26 11:03:28
在足球比赛中,我们经常看到有的运动员利用挑射,巧妙地骗过守门员,将球经松送入球门,某运动员在主罚点球时,利用挑射技术准确地从球门的横梁下边缘将球踢进,已知罚球点离球门为11米,横梁下边缘离地面的高度为2.5米,足球的质量为0.5kg若不计空气阻力,该运动员罚点球时至少对足球做多少功
请你把正确结果写出来,

这个题目其实是有漏洞滴,不过根据出题人的意思,应该是问如果球是擦着衡量下边缘入门,至少做多少功

如果是这个意思,那么足球是经过一个抛物线。可以分解成竖直方向上的竖直上抛运动和水平方向上的匀速直线运动
先分析竖直方向:如果上升的最高高度为2.5米。那么可以算出单独上升所需时间为(g取10m/s2)
t=根号(2H/g)=根号(2)/2 秒
从地面出发时竖直方向上的初速度为v1=g*t=5*根号(2) m/s

再看水平方向:在t时间内,球运动到球门处,因此水平方向速度为v2=11米/t=11*根号(2) m/s

将速度合成,可知足球的初速度为v=根号(v1^2+v2^2)

所以运动员对足球做功 P=(m*v^2)/2

这个是求最小值的问题,首先确定足球运动的性质是斜抛运动,运动曲线是一条典型的抛物线。我们要研究抛物线的那一点是球门上缘是需要的能力最小。足球的能量分为动能和重力势能。动能由速度决定,足球水平方向做匀速运动,不会发生变化,所以只要考虑竖直方向的速度。这样一分析就变得很清晰了,只有球门下缘在抛物线的顶点的时候需要的能力最低,这时候竖直方向的速度为零.
根据以上的条件可以列出以下的方程组:
mgh=0.5mv1^2(v1为竖直方向分速度)
v1=gt(竖直方向速度变为零的时间)
v2=s/t
代入可以等出v1^2=50;v2^2=242
所以所需要的最少能量为:E=0.5mv1^2+0.5mv2^2=74


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