如图表示撑杆跳运动的几个阶段:助跑、撑杆起跳、越横杆.假设运动员的质量为m=50kg,当他恰好越过横杆时,速度大小v1=

如图表示撑杆跳运动的几个阶段:助跑、撑杆起跳、越横杆.假设运动员的质量为m=50kg,当他恰好越过横杆时,速度大小v1=1m/s,离地面的高度h=4m.以地面为参考面,g取10m/s2.求:

(1)运动员越过横杆时的动能.
(2)运动员越过横杆时的重力势能.
(3)不计杆质量和能量损失,运动员落地时的速度大小v2
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kedouyu 幼苗

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解题思路:(1)根据动能的计算式Ek=12mv2求运动员越过横杆时的动能.(2)根据重力势能的计算式EP=mgh求运动员越过横杆时的重力势能.(3)运动员运动的过程,只有重力做功,机械能守恒,由机械能守恒定律列式求解v2.

(1)运动员越过横杆时的动能为:[1/2m
v21]=[1/2]×50×12J=25J
(2)运动员越过横杆时的重力势能为:Ep=mgh=50×10×4J=2000J
(3)由机械能守恒得:mgh+
1
2mv12=
1
2mv22,
∴v2=
(gh+
1
2v12)×2=
(10×4+
12
2)×2m/s=9m/s.
答:
(1)运动员越过横杆时的动能为25J.
(2)运动员越过横杆时的重力势能为2000J.
(3)不计杆质量和能量损失,运动员落地时的速度大小v2为9m/s.

点评:
本题考点: 机械能守恒定律;动能;重力势能.

考点点评: 动能、重力势能、机械能守恒定律是力学中基本概念和规律,要注意重力势能的相对性,h是相对于参考平面的高度.

1年前

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