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:
解析:

  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

  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(向下),

  弹跳后到达的高处h2,刚离开网时速度大小

v2(向上),

  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=1500N.

  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:

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

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.


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