Question

一位蹦床运动员仅在竖直方向上运动，蹦床对运动员的弹力F随时间t的变化规律通过传感器用计算机绘制出来，如图所示．设运动过程中不计空气阻力，g取10m/s²．结合图象，试求：

（1）运动员的质量；
（2）运动过程中，运动员的最大加速度；
（3）运动员离开蹦床上升的最大高度．

Answer

（1）由图分析可知：运动员的重力等于500N，求出质量．
（2）当弹力最大时，运动员的加速度．由图读出最大的弹力为2500N，根据牛顿第二定律求出最大加速度．
（3）由图读出运动员在空中运动的时间，由竖直上抛的规律求出最大高度．
【解析】
（1）由图分析可知：运动员的重力等于500N，则运动员质量为m=50kg． 
    （2）由图读出弹力的最大值为Fm=2500N
   根据牛顿第二定律得：Fm-mg=mam，运动员的最大加速度am==40m/s2．
    （3）由图读出运动员在空中运动的时间为T=8.4s-6.8s=1.6s
   根据对称性可知：下落时间为t==0.8s
   所以运动员离开蹦床上升的最大高度h==3.2m
答：（1）运动员的质量为50kg；
    （2）运动过程中，运动员的最大加速度为40m/s2；
    （3）运动员离开蹦床上升的最大高度3.2m．