(2009•石景山区一模)课间休息时,同学们常用摸高比赛来消除疲惫,振奋精神.一质量为60kg的男同学竖直向上跳起,在将

(2009•石景山区一模)课间休息时,同学们常用摸高比赛来消除疲惫,振奋精神.一质量为60kg的男同学竖直向上跳起,在将要离地时,他的重心升高了0.4m,接下来重心又继续升高了0.8m而到达跳跃的最高点.若他蹬地的那段时间是0.2s,(空气阻力不计,取g=10m/s2)求:
(1)该男同学的起跳速率?
(2)在起跳过程中,该同学做功的平均功率?
(3)在起跳过程中,该同学蹬地的平均作用力?
leibao888 1年前 已收到1个回答 举报

lily540103 幼苗

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解题思路:(1)离地后重心升高了0.8m,根据动能定理求出起跳的速率.
(2)离地时,该同学需克服重力做功,动能增加,根据能量守恒求出该同学所做的功,再根据平均功率的公式求出该同学做功的平均功率.
(3)起跳过程中,受到地面的作用力、重力,根据动量定理求出该同学的平均作用力.

(1)设该同学离地速度为v0,跳起的高度为h2,由动能定理有−mgh2=0−
1
2m
v20,
解得v0=4m/s
(2)设该同学离地前克服重力做的功为W1,动能的增加量为Ek,则该同学在起跳过程中的平均功率
.
P=
W1+△Ek
t=
mgh1+
1
2m
v20
t
解得:
.
P=7.2×103W
(3)设起跳过程中蹬地的平均作用力为
.
F,由动量定理有

.
F-mg)t=mv0
解得
.
F=1.8×103N
答:(1)男同学的起跳速率为4m/s.
(2)在起跳过程中,该同学做功的平均功率为7.2×103W.
(3)在起跳过程中,该同学蹬地的平均作用力为1.8×103N.

点评:
本题考点: 功率、平均功率和瞬时功率;动量定理.

考点点评: 本题综合考查了动能定理、能量守恒定律、动量定理,难度不大,综合性较强,第三问还可以通过牛顿第二定律进行解决.

1年前

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