题目内容
2008年北京奥运会上，我国女子跳马名将、著名的“程菲跳”创建者程菲由于在第二跳——“程菲跳”落地时失误而获铜牌，朝鲜选手洪云仲却依靠“程菲跳”摘得金牌。在跳马运动中，运动员完成空中翻转的动作，能否平稳落地是一个得分的关键，为此，运动员下落着地时在脚接触地面后都有一个下蹲的过程，为的是减小地面对人的冲击力。若某运动员质量为m，重心离脚的高度为h（竖直站立），其做跳马运动时在空中翻转完成动作所用时间为t（运动员跳起后，达最高点时开始做翻转动作，脚触地时停止），脚触地后竖直下蹲的最大距离为s，空气阻力不计，重力加速度为g，求：
（1）起跳后该运动员重心距地面的最大高度；
（2）运动员落地时受到地面的竖直向上的平均作用力大小。
（1）起跳后该运动员重心距地面的最大高度；
（2）运动员落地时受到地面的竖直向上的平均作用力大小。
解：（1）运动员从最高点下落过程为平抛运动，竖直分运动为自由落体运动。设运动员起跳后重心离地的高度为H，则H－h＝
gt2
即H＝h＋
gt2
（2）设运动员脚刚触地时的竖直分速度为v0，则由机械能守恒，mgH＝mv02＋mgh
设运动员落地时受到的竖直方向的平均作用力为F，由动能定理得mgs－Fs＝0－
mv02
联立两式得F＝mg(1＋
)
gt2 即H＝h＋
gt2（2）设运动员脚刚触地时的竖直分速度为v0，则由机械能守恒，mgH＝
mv02＋mgh 设运动员落地时受到的竖直方向的平均作用力为F，由动能定理得mgs－Fs＝0－
mv02联立两式得F＝mg(1＋
) 
练习册系列答案
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