(2009?海淀區(qū)二模)撐桿跳高是一項(xiàng)技術(shù)性很強(qiáng)的體育運(yùn)動,完整的過程可以簡化成三個階段:持桿助跑、撐桿起跳上升、越桿下落.在第二十九屆北京奧運(yùn)會比賽中,身高1.74m的俄羅斯女運(yùn)動員伊辛巴耶娃以5.05m的成績打破世界紀(jì)錄.設(shè)伊辛巴耶娃從靜止開始以加速度a=1.0m/s2勻加速助跑,速度達(dá)到v=8.0m/s時(shí)撐桿起跳,使重心升高h(yuǎn)1=4.20m后越過橫桿,過桿時(shí)的速度不計(jì),過桿后做自由落體運(yùn)動,重心下降h2=4.05m時(shí)身體接觸軟墊,從接觸軟墊到速度減為零的時(shí)間t=0.90s.已知伊辛巴耶娃的質(zhì)量m=65kg,重力加速度g取10m/s2,不計(jì)撐桿的質(zhì)量和空氣的阻力.求:
(1)伊辛巴耶娃起跳前的助跑距離;
(2)伊辛巴耶娃在撐桿起跳上升階段至少要做的功;
(3)在伊辛巴耶娃接觸軟墊到速度減為零的過程中,軟墊對運(yùn)動員平均作用力的大。
分析:根據(jù)勻加速運(yùn)動的公式求出位移.
起跳上升階段,撐桿對人的力是一個變力,對于變力做功我們應(yīng)該選用動能定理求解.
在伊辛巴耶娃接觸軟墊到速度減為零的過程中,我們可以近似看成是勻減速直線運(yùn)動,
已知運(yùn)動情況求力,我們運(yùn)用牛頓第二定律進(jìn)行求解.
解答:解:(1)助跑過程中,運(yùn)動員做勻加速運(yùn)動:
v2=2ax     
x=
v2
2a
=32m

(2)起跳階段至少做功:W-mgh1=0-
1
2
mv2

W=mgh1-
1
2
mv2
=650J
(3)過桿后自由下落:v1=
2gh2
=
2×10×4.05
=9m/s

接觸軟墊后可近似認(rèn)為勻減速下降:a′=
v1
t
=10m/s2

由牛頓第二定律有:F-mg=ma′;
 則F=m(g+a′)=1300N
答:(1)伊辛巴耶娃起跳前的助跑距離是32m
(2)伊辛巴耶娃在撐桿起跳上升階段至少要做的功是650J
(3)在伊辛巴耶娃接觸軟墊到速度減為零的過程中,軟墊對運(yùn)動員平均作用力的大小是1300N.
點(diǎn)評:了解研究對象的運(yùn)動過程是解決問題的前提,根據(jù)題目已知條件和求解的物理量選擇物理規(guī)律解決問題.
選取研究過程,運(yùn)用動能定理解題.動能定理的優(yōu)點(diǎn)在于適用任何運(yùn)動包括曲線運(yùn)動.
動能定理的應(yīng)用范圍很廣,可以求速度、力、功等物理量,特別是可以去求變力功.
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232
90
Th
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208
82
Pb
.下列說法正確的是( 。

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