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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*奥运会比赛中,俄罗斯女运动员伊*巴耶娃以5.05m的成绩打破世界纪录。设伊*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*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*巴耶娃起跳前的助跑距离;
(2)假设伊*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。
【回答】
(1)设助跑前的距离是s,由运动学知识可得:v2=2as ①(3分)
将数据代入①式解得:s=32.4(m) ②(2分)
(2)设伊*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(2分)
设软垫对她身体的作用力是F,由牛顿运动定律可得:
④(3分)
F-mg=ma1 ⑤(3分)
联立方程③④⑤可得;F=1300(N)⑥(2分)
知识点:牛顿运动定律单元测试
题型:计算题
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