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如图所示,一质量m=65kg的选手参加“挑战极限运动”,要在越过宽度s=3m的水...

如图所示,一质量m=65kg的选手参加“挑战极限运动”,要在越过宽度s=3m的水沟后跃上高h=1.8m的平台.他采用的方法是:手握长L=3.05m的轻质弹性杆一端,从A点由静止开始匀加速助跑,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(不弯曲),人的重心恰好位于杆的顶端,此刻人放开杆水平飞出,最终落到平台上(重心恰在平台表面).不计运动过程中的空气阻力,取g=10m/s2
(1)设人助跑距离xAB=16m,到达B点时速度vB=8m/s,求助跑过程中合力的最大功率;
(2)设人跑动过程中重心离地高度H=1.0m,在(1)问的条件下,在B点蹬地弹起瞬间,至少再做多少功?

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(1)根据人做匀加速直线运动,由运动学公式与牛顿第二定律,可求出人到达B点的最大功率; (2)人离开B点后做平抛运动,根据平抛运动的位移公式求出初速度,再对系统从A到B过程,根据动能定理列式求解. 【解析】 人助跑过程中匀加速运动的加速度: 人匀加速运动的合力:F=ma 人到达B点时的功率最大:Pm=FvB 解得:Pm=1040W (2)人脱杆后平抛,则有 竖直方向:  水平方向:s=vt  人从B点起跳到杆竖起过程中, 对于人、杆系统,由动能定理: 解得W=422.5J 答:(1)设人助跑距离xAB=16m,到达B点时速度vB=8m/s,则助跑过程中合力的最大功率1040W; (2)设人跑动过程中重心离地高度H=1.0m,在(1)问的条件下,在B点蹬地弹起瞬间,至少再做422.5J的功.
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考点分析:
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计数点BCDEF
速度平方差△v2/21.382.455.527.50
(2)以△v2为纵轴,以各计数点到O点的距离h为横轴,在坐标系中作出△v2-h图象.
(3)若不考虑误差,认为动能的变化量等于重力做的功,利用作出的图线的斜率,可求得当地的重力加速度g′=______.(保留3位有效数字)
(4)重锤下落过程中一定受到阻力的作用,若已知当地的重力加速度为g,用这一装置测量重锤下落过程中受到的阻力F的大小,还需测量的物理量是______.(用文字和符号表示)
(5)用测得量和已知量表示F大小的表达式为:F=______.(用符号表示)
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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