Question

【题目】北京时间8月20日，2016年里约奥运会田径比赛在阿维兰热体育场进入到第八天的争夺.在女子撑竿跳高决赛中，希腊选手斯特法里迪以4米85的成绩夺得冠军.请结合撑竿跳的过程示意图（如图所示），回答下列问题.

（1）在助跑阶段，斯特法里迪受到地面对她的静摩擦力而前进，这个力的方向与她前进的方向_______（填“相同”或“相反”）；助跑的目的是为了在起跳前获得较大的______.

（2）撑竿起跳时，由于_____，斯特法里迪继续前冲；从开始起跳到碳纤维轻质撑竿（不考虑其质量）达到最大弹性形变的过程中，发生了怎样的能量转化________？

（3）斯特法里迪越过横杆后，在1s时间内落地，若斯特法里迪的体重是50kg，求她下落过程中重力做功的功率___________（g=10N/kg）

Answer 1

【答案】 相同 动能 惯性 人的动能转化为人的重力势能及撑竿的弹性势能 2425W

【解析】（1）在助跑阶段，运动员脚向后蹬地，因为力的作用是相互的，运动员受到地面对她的静摩擦力而前进，这个力的方向与她前进的方向相同；

助跑的目的是为了在起跳前获得较大的速度，从而具有较大的动能；

（2）撑竿起跳时，由于惯性，斯特法里迪继续前冲；从开始起跳到碳纤维轻质撑竿（不考虑其质量）达到最大弹性形变的过程中，人的高度增加，速度减小，撑杆的弹性形变程度变大，所以人的动能转化为人的重力势能及撑竿的弹性势能；

（3）运动员的重力G=mg=50kg×10N/kg=500N，

运动员克服重力所做的功W=Gh=500N×4.85m=2425J，

因此，她下落过程中重力做功的功率。