Question

完整的撑杆跳高过程可以简化成如图所示的三个阶段：持杆助跑、撑杆起跳上升、越杆下落。在第二十九届北京奥运会比赛中，俄罗斯女运动员伊辛巴耶娃以5．05m的成绩打破世界纪录。设伊辛巴耶娃从静止开始以加速度a＝1．25m/s²匀加速助跑，速度达到v＝9．0m/s时撑杆起跳，到达最高点时过杆的速度不计，过杆后做自由落体运动，重心下降h₂＝4．05m时身体接触软垫，从接触软垫到速度减为零的时间t＝0．90s。已知伊辛巴耶娃的质量m＝65kg，重力加速度g取10m/s²，不计空气的阻力。求：

（1）伊辛巴耶娃起跳前的助跑距离；

（2）假设伊辛巴耶娃从接触软垫到速度减为零的过程中做匀减速运动，求软垫对她的作用力大小。

Answer

（1）32．4m；（2）1300N。

【解析】

试题分析：（1）设助跑前的距离是s，由运动学知识可得：v2=2as ①

将数据代入①式解得：s＝32．4（m） ②

（2）设伊辛巴耶娃在撑杆跳下降阶段身体接触软垫前的速度是v1，由自由落体运动规律可得：

v12=2gh ③

设软垫对她身体的作用力是F，由牛顿运动定律可得：

④

F－mg=ma1 ⑤

联立方程③④⑤可得；F＝1300（N）⑥

考点：自由落体运动，牛顿运动定律。