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竖直上抛运动
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跳高是体育课常进行的一项运动.小明同学身高1.70m,质量为60kg,在一次跳高测试中,他先弯曲两腿向下蹲,再用力蹬地起跳,从蹬地开始经0.40s竖直跳离地面.设他蹬地的力大小
网友投稿 2022-09-09 00:00:00 互联网
◎ 题目
跳高是体育课常进行的一项运动.小明同学身高1.70m,质量为60kg,在一次跳高测试中,他先弯曲两腿向下蹲,再用力蹬地起跳,从蹬地开始经0.40s竖直跳离地面.设他蹬地的力大小恒为1050N,其重心上升可视为匀变速直线运动.求小明从蹬地开始重心上升的最大高度.(不计空气阻力,取g=10m/s
2
.)
某同学进行如下计算:
小明起跳蹬地过程中,受到地面弹力F作用,向上做匀加速运动.因为地面的弹力F与蹬地的力F1是作用力和反作用力,因此有:F=F1=1050N…(1)
根据牛顿第二定律,有:F=ma…(2)
经过t=0.4s跳离地面时的速度为v=at…(3)
起跳后人做竖直上抛运动,设上升的最大高度为h,则:v
2
=2gh…(4)
联立以上各式既可求解.
你认为该同学的解答是否正确?如果认为正确,请求出结果;如果认为不正确,请说明理由并作出正确解答.
◎ 答案
该同学解法错误,理由是:①重心加速上升过程中,受重力和支持力,合力等于支持力减去重力,根据牛顿第二定律,有F-mg=ma;②题目求解的是从蹬地开始重心上升的最大高度,而不是离开地面后上升的最大高度.
正确解法如下:
小明起跳蹬地过程中,受到地面弹力F作用,向上做匀加速运动.因为地面的弹力F与蹬地的力F1是作用力和反作用力,因此有:F=F1=1050N
根据牛顿第二定律,有:F-mg=ma,解得a=7.5m/s
2
;
经过t=0.4s跳离地面时的速度为:v=at=3m/s
起跳后人做竖直上抛运动,设上升的最大高度为h,则:v
2
=2gh
可求解出h=0.45m;
加速上升的高度为:
h
1
=
1
2
a
t
2
=
1
2
×7.5×0.16=0.6m
故小明从蹬地开始重心上升的最大高度为:H=h+h
1
=1.05m;
答:小明从蹬地开始重心上升的最大高度为1.05m.
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“跳高是体育课常进行的一项运动.小明同学身高1.70m,质量为60kg,在一次跳高测试中,他先弯曲两腿向下蹲,再用力蹬地起跳,从蹬地开始经0.40s竖直跳离地面.设他蹬地的力大小…”主要考查了你对 【竖直上抛运动】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202209/242223.html
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