“蹦床”已成为奥运会的比赛项目。质量为m的运动员从床垫正上方h1高处自由落下,落垫后反弹的高度为h2,设运动员每次与床垫接触的时间为t,求在运动员与床垫接触的时间内运动员

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 机械能守恒定律/2022-11-10 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

“蹦床”已成为奥运会的比赛项目。质量为m的运动员从床垫正上方h1高处自由落下,落垫后反弹的高度为h2,设运动员每次与床垫接触的时间为t,求在运动员与床垫接触的时间内运动员对床垫的平均作用力。(空气阻力不计,重力加速度为g)
某同学给出了如下的解答:
        设在时间t内,床垫对运动员的平均作用力大小为F,运动员刚接触床垫时的速率为v1,刚离开床垫时的速率为v2,则由动量定理可知 
         ① 
         ②
        由机械能守恒定律分别有 
         ③ 
         ④ 
        由①②③④式联立可得
该同学解答过程是否正确?若不正确,请指出该同学解答过程中所有的不妥之处,并加以改正。

◎ 答案

解:此同学解答有如下错误:
(1)原解法中②式中未注意动量的矢量性
      正确的表达式为:规定竖直向上方向为正,
(2)①式中冲量应为合外力的冲量,即垫对运动员的作用力和重力的合力冲量
      正确的表达式为: 
                                                                   
(3)题中所求F为床垫对运动员的作用力,而题要求运动员对床垫的作用力
      正确的表述为:由牛顿第三定律可得
      运动员对床垫的作用力大小:
(4)未说明运动员对床垫作用力的方向,应给出“运动员对床垫作用力的方向竖直向下”

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题““蹦床”已成为奥运会的比赛项目。质量为m的运动员从床垫正上方h1高处自由落下,落垫后反弹的高度为h2,设运动员每次与床垫接触的时间为t,求在运动员与床垫接触的时间内运动员…”主要考查了你对  【机械能守恒定律】,【动量定理】  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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