如图所示,一位质量m=60kg,参加“挑战极限运动”的业余选手,要越过一宽为s=2.5m的水沟后跃上高为h=2.0m的平台.他采用的方法是:手握一根长L=3.25m的轻质弹性杆一端,从A点

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 动能定理/2022-11-05 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,一位质量m=60kg,参加“挑战极限运动”的业余选手,要越过一宽为s=2.5m的水沟后跃上高为h=2.0m的平台.他采用的方法是:手握一根长L=3.25m的轻质弹性杆一端,从A点由静止开始加速助跑,至B点时杆另一端抵在O点的阻挡物上,接着杆发生形变,同时人蹬地后被弹起,到达最高点时杆处于竖直状态,人的重心在杆的顶端,此刻人放开杆水平飞出并趴落到平台上,运动过程中空气阻力可忽略不计.(g取10m/s2)求:
(1)人要最终到达平台,在最高点飞出时刻的速度应至少多大?
(2)设人到达B点时速度υB=8m/s,人受的阻力为体重的0.1倍,助跑距离sAB=16m,则人在该过程中做的功为多少?
(3)设人跑动过程中重心离地高度H=0.8m,在(1)、(2)两问的条件下,人要越过一宽为s=2.5m的水沟后跃上高为h=2.0m的平台,在整个过程中人应至少要做多少功?

◎ 答案

(1)人在最高点将做平抛运动,设人开始做平抛运动时的最小速度为υ,则有
根据平抛运动规律得:
水平方向 s=vt
竖直方向 h=
1
2
gt2

解得:υ=5m/s
(2)由动能定理得:
W1-0.1mgsAB=
1
2
m
υ2B
-0

W1=2880J
(3)W2一mg(L一H)=
1
2
mυ2-
1
2
m
υ2B

据以上各式解得W2=300J
W=W1+W2=3180J
答:(1)人要最终到达平台,在最高点飞出时刻的速度应至少为5m/s.
(2)则人在该过程中做的功为2880J
(3)在整个过程中人应至少要做3180J.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,一位质量m=60kg,参加“挑战极限运动”的业余选手,要越过一宽为s=2.5m的水沟后跃上高为h=2.0m的平台.他采用的方法是:手握一根长L=3.25m的轻质弹性杆一端,从A点…”主要考查了你对  【动能定理】  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。

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