Question

2012年5月15日，在国际田联钻石联赛上海站男子110m栏比赛中，刘翔首次采用七步上栏技术，并以13.07s获得冠军，创造了该项目去年世界最好成绩!
（1）如图1所示，若体重为87kg的刘翔在比赛前做俯卧撑运动，可以将他视为一个杠杆．他的重心在A 点，那么他将身体撑起，双手对地面的压力至少

522

N．
（2）在这次比赛中，刘翔跑完110m的平均速度是

8.42

m/s；（保留两位小数） 
（3）若刘翔在跨栏时重心上升了0.32m，则他每跨过一个栏需要克服重力做功

278.4

J，（g取10N/kg）
（4）比赛结束后，其打篮球放松，其将一个篮球向地面抛去，球被地面弹起落下，又弹起落下，再弹起落下…为了研究球弹起落下的规律，某同学用白纸记录了相邻三次球在地面上留下的球印如图A、B、C所示，观察图2示的球印，按时间先后排列球印的顺序是：

BCA

．你的理由是：

篮球在运动过程中，要克服摩擦阻力做功，机械能减小

．

Answer 1

分析：（1）知道质量求出重力，知道阻力、阻力臂、动力臂，根据杠杆平衡条件求出动力大小．根据物体间力的作用是相互的，求出双手对地面的压力．
（2）已知路程和时间，根据公式v=

s

t

可求平均速度．
（3）已知质量和重心上升的高度，根据公式W=Gh，可求克服重力做的功．
（4）篮球在上升→下降→上升…过程中，篮球和空气之间存在摩擦力，克服摩擦做功，机械能减小，篮球到达地面时，篮球只具有弹性势能，弹性势能不断减小，篮球的形变不断减小，留下的印记不断减小．

解答：解：（1）G=mg=87kg×10N/kg=870N．
根据杠杆平衡条件F₁L₁=F₂L₂得，F₁×（0.6m+0.9m）=870N×0.9m，
所以，F₁=522N．
地面该双手的支持力是522N，根据物体间力的作用是相互的，所以双手给地面的支持力也是522N．
（2）平均速度v=

s

t

=

110m

13.07s

≈8.42m/s．
（3）克服重力做功W=Gh=870N×0.32m=278.4J．
（4）篮球在运动过程中，篮球和空气之间存在摩擦力，克服摩擦做功，机械能减小，篮球到达地面时弹性势能不断减小，篮球的形变不断减小，留下的印记不断减小．
故答案为：（1）522；（2）8.42；（3）278.4；（4）BCA；篮球在运动过程中，要克服摩擦阻力做功，机械能减小．

点评：本题通过刘翔在比赛前，比赛中，比赛后的情况，考查了杠杆平衡条件、速度计算、功的计算、机械能的变化等，所以我们要关注体育比赛，体育比赛中很多项目都跟物理有密切的关系．