跳起摸高是中学生常进行的一项体育运动。某中学生身高1.80 m,质量70kg。他站立举臂,手指摸到的高度为2.25 m。如果他先下蹲,再用力蹬地向上跳起,同时举臂,手指摸到的高度为2.70 m。设他从蹬地到离开地面所用的时间为0.3 s。求:
(1)他刚离地跳起时的速度大小;
(2)他与地面间的平均作用力F的大小。(取g=10m/s2)
解:(1)跳起后重心升高h=2.70-2.25=0.45m
根据竖直上抛的最大高度公式
解得
(2)人蹬地过程,受到重力mg和地面对它向上的支持力N作用
根据牛顿定律N-mg=ma
运动学规律v=at
解得