Question

2012年伦敦奥运会上，牙买加选手博尔特，夺得100米冠军，成为“世界飞人”．他采用蹲踞式起跑，在发令枪响后，左脚迅速蹬离起跑器，在向前加速的同时提升身体重心．如图所示，假设他的质量为m，在起跑时前进的距离S内，重心上升高度为h，获得的速度为v，阻力做功为W_阻、重力对人做功W_重、地面对人做功W_地、运动员自身做功W_人，则在此过程中，下列说法中正确的是（　　）

• A．地面对人做功W地=

  1

  2

  mv2+mgh
• B．运动员机械能增加了

  1

  2

  mv2+mgh
• C．运动员的重力做功为W_重=-mgh
• D．运动员自身做功为W人=

  1

  2

  mv2+mgh-W阻

Answer 1

分析：运动员起跑过程中，要克服阻力做功，动能增加，重力势能也增加，机械能增加量可以直接计算，重力做负功，运动员消耗的自身能量等于运动员做的功．

解答：解：A、地面对人作用时，由于人的脚并没有离开地面，故地面的力对博尔特并不做功，故A错误；
B、起跑过程，重力势能增加mgh，动能增加

1

2

mv²，故机械能增加量为mgh+

1

2

mv²，故B正确；
C、重心上升h，故重力做功为W_重=-mgh，故C正确；
D、根据动能定理，有：W_人+W_阻=

1

2

mv²+mgh，故W_人=

1

2

mv²+mgh-W_阻，故D正确；
故选BCD．

点评：本题考查动能定理及重力做功与重力势能的关系； 在解题中要熟练应用有关能量的几个定律，如动能定理、机械能守恒及功能关系．