题目内容

(10分)图甲是2012年我国运动员在伦敦奥运会上蹦床比赛中的一个情景。设这位蹦床运动员仅在竖直方向上运动,运动员的脚在接触蹦床过程中,蹦床对运动员的弹力F随时间t的变化规律通过传感器用计算机绘制出来,如图乙所示。取g= 10m/s2,根据F-t图象求:

(1)运动员的质量;

(2)运动员在运动过程中的最大加速度;

(3)在不计空气阻力情况下,运动员重心离开蹦床上升的最大高度。

 

【答案】

(1)50kg…(2)40 m/s2(3)3.2m

【解析】

试题分析:(1)由图象可知运动员所受重力为500N,设运动员质量为m,则

m=G/g=50kg……………………………………………3分

(2)由图象可知蹦床对运动员的最大弹力为Fm=2500N,设运动员的最大加速度为am,则

Fm-mg=mam……………………………………………2分

am==m/s2="40" m/s2 ……………………1分

(3)由图像可知远动员离开蹦床后做竖直上抛运动,离开蹦床的时刻为6.8s或9.4s,再下落到蹦床上的时刻为8.4s或11s,它们的时间间隔均为1.6s。根据竖直上抛运动的对称性,可知其自由下落的时间为0.8s。………………………………………2分

设运动员上升的最大高度为H,则

H==m=3.2m  ………………………………………2分

考点:考查牛顿第二定律的应用

点评:本题难度较小,本题最大的难点在于图像的分析,根据所给图像与运动过程相对应,判断上升和下落阶段,对于上抛运动可看做反方向的自由落体运动处理

 

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