Question

暑假期间，北关中学对网球场进行了翻修，在水平地面点A处新增一网球发射器向空中发射网球，网球飞行线路是一条抛物线（如图所示），在地面上落点为B．有同学在直线AB上点C（靠点B一侧）竖直向上摆放无盖的圆柱形桶，试图让网球落入桶内，已知AB=4m，AC=3m，网球飞行最大高度OM=5m，圆柱形桶的直径为0.5m，高为0.3m（网球的体积和圆柱形桶的厚度忽略不计），以M点为顶点，抛物线对称轴为y轴，水平地面为x轴建立平面直角坐标系．
（1）请求出抛物线的解析式；
（2）如果竖直摆放5个圆柱形桶时，网球能不能落入桶内？
（3）当竖直摆放圆柱形桶多少个时，网球可以落入桶内？

Answer

（1）以点O为原点，AB所在直线为x轴建立直角坐标系，有函数图象可设抛物线的解析式为y=ax2+k，把M（0，5），B（2，0）代入，求出a，c的值即可；
（2）以抛物线的对称轴为y轴，水平地面为x轴，建立平面直角坐标系，设解析式，结合已知确定抛物线上点的坐标，代入解析式确定抛物线的解析式；
（3）由圆桶的直径，求出圆桶两边缘纵坐标的值，确定m的值的范围．
【解析】
（1）以点O为原点，AB所在直线为x轴建立直角坐标系（如图），
M（0，5），B（2，0），C（1，0），D（ 1.5，0）
设抛物线的解析式为y=ax2+k，
抛物线过点M和点B，
则k=5，a=-．
∴抛物线解析式为：y=-x2+5；

（2）∵当x=1时，y=；
当x=时，y=．
∴P（1，），Q（ ，）在抛物线上；
当竖直摆放5个圆柱形桶时，桶高=×5=，
∵＜且 ＜，
∴网球不能落入桶内；

（3）设竖直摆放圆柱形桶m个时网球可以落入桶内，
由题意得：≤m≤，
解得：7≤m≤12；
∵m为整数，
∴m的值为8，9，10，11，12．
∴当竖直摆放圆柱形桶8，9，10，11或12个时，网球可以落入桶内．