Question

【题目】“蹦床”已成为奥运会的比赛项目．质量为m=60kg的运动员从床垫正上方h1=1.8m高处自由落下，落垫后反弹的高度为h2=0.45m，设运动员每次与床垫接触时间为t=1.5s，求在运动员与床垫接触的时间内运动员对床垫的平均作用力．(空气阻力不计，重力加速度为g=10m/s2)

Answer 1

【答案】1140N

【解析】

先根据动能定理或机械能守恒定律求出人碰撞床前的速度v1和碰撞后的速度v2，分析人与床作用过程中受哪些力，根据动量定理可求出人受到床垫给它的平均作用力的大小；

下落时，落到垫上时速度为则：，，方向竖直向下
反弹后上升时，离开垫的速度为，由，
反弹的速度大小为：，方向竖直向上
在与垫子作用时间t内，人受力如图示：

取向上为正方向，由动量定理，得：

则有：

根据牛顿第三定律可知运动员对床垫的作用力大小为，方向竖直向下。