摘要:北京奥运会的闭幕式演出中出现了一种新型弹跳鞋叫弹跳跷.主要是由 后面的弹簧(弓)和铝件组成.如图5-3-28所示.绑在脚上.能够一步 行走二到三米的距离.弹跳高度达到一至两米.是青年中新兴的一种体 育运动.一名质量m=60 kg的学生穿着这种鞋从距地面H=1.8 m高处 由静止落下.与水平地面撞击后反弹上升的最大高度h=1.25 m.从落下 到弹跳至h高处经历的时间t=2.1 s.忽略空气阻力.重力加速度g= 10 m/s2.求: 图5-3-28 (1)学生与地面撞击过程中损失的机械能, (2)学生对地面的平均撞击力. 解析:(1)学生与地面撞击过程中损失的机械能为 ΔE=mg(H-h) 代入数值解得ΔE=330 J. (2)设学生从H高处下落到地面所用时间为t1.刚接触地面时的速度大小为v1,反弹离地 时的速度大小为v2.上升的时间为t2.由动能定理和运动学公式可知 下落过程:mgH=mv 代入数值解得:v1=6.0 m/s 而t1==0.60 s 上升过程:-mgh=0-mv 代入数值解得:v2=5.0 m/s 而t2==0.50 s 学生与地面接触时间为Δt=t-(t1+t2)=1.00 s 设地面对学生的平均撞击力为F.取向上为正.根据牛顿第二定律F-mg=ma= m 代入数值得F=1 260 N 根据牛顿第三定律.学生对地面的平均撞击力F′=F=1 260 N.方向向下. 答案:1 260 N.方向向下

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