题目内容
蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目.一个质量为60kg的运动员,从离水平网面3.2m高处自由下落,着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面5.0m高处.已知运动员与网接触的时间为1.2s.若把这段时间内网对运动员的作用当做恒力处理.求此力的大小?(g=9.8m/s2)
答案:
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提示:
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巧解分析:把运动员看作是一个质点,首先作自由落体运动,接着与网发生作用时可看成是匀减速后匀加速运动,最后作竖直上抛运动.所以此题可用牛顿运动定律和运动学知识来解决,同样也可以用其他方法解. 解法一:将运动员看做质量为m的质点,从h1高处下落,刚接触网时速度大小v1= 弹跳后到达的高处h2,刚离开网时速度大小 v2= 速度的改变量Δv=v1+v2(向上). 以a表示加速度,Δt表示时间,则Δv=aΔt, 接触过程中运动员受到向上的弹力F和向下的重力mg.由牛顿第二定律F-mg=ma, 由以上各式解得F=mg+m 解法二:运动员下落的时间t2= 运动员离开网上升的时间t2= 由动量定理可得FΔt=mg(t1+t2+Δt) 代入相关数据解得 F=1500N. |
提示:
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命题意图:本题通过体育运动项目来考查学生应用牛顿运动定律(或动量定理)和匀变速直线运动知识解决实际问题的能力. |
练习册系列答案
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蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目.一个运动员从高处自由落下,以v1=6m/s的竖直速度着网,与网作用后,沿着竖直方向以v2=8m/s的速度弹回.已知运动员与网接触的时间为△t=1.0s.那么运动员在与网接触的这段时间内平均加速度的大小和方向分别为( )
| A、14m/s2,竖直向上 | B、14m/s2,竖直向下 | C、2m/s2,竖直向上 | D、2m/s2,竖直向下 |