Question

12．在2011年5月15日进行的国际田联钻石联赛上海站中，首次尝试七步上栏的刘翔以13秒07创项目赛季最好成绩夺冠．他采用蹲踞式起跑，在发令枪响后，右脚迅速蹬离起跑器，在向前加速的同时提升身体重心．如图所示，假设刘翔的质量为m，在起跑时前进的距离s内，重心升高量为h，获得的速度为v，克服阻力做功为W_阻，则在此过程中（　　）

• A． 刘翔的机械能增加了$\frac{1}{2}$mv²
• B． 刘翔的重力做功为W_重=mgh
• C． 刘翔自身做功为W_人=$\frac{1}{2}$mv²+mgh
• D． 刘翔自身做功为W_人=$\frac{1}{2}$mv²+mgh+W_阻

Answer 1

分析 根据功能关系分析运动员机械能的增加量．根据动能定理研究运动员动能的增加量．根据运动员重心上升的高度，求解重力做功．

解答 解：A、运动员的重心升高量为h，获得的速度为v，则其机械能增加量为：$\frac{1}{2}$mv²+mgh．故A错误．
B、运动员的重心升高量为h，则运动员的重力做功为W_重=-mgh，故B错误．
CD、运动员起跑前处于静止状态，起跑后获得的速度为v，根据动能定理得：W_人-W_阻-mgh=$\frac{1}{2}$mv²，解得：W_人=$\frac{1}{2}$mv²+mgh+W_阻，故C错误，D正确；
故选：D．

点评 本题运用功能关系分析运动员机械能的变化和运动员的做功．运动员的重心升高时，重力对运动员做负功．