问题
问答题
课间休息时,同学们常用摸高比赛来消除疲惫,振奋精神.一质量为60kg的男同学竖直向上跳起,在将要离地时,他的重心升高了0.4m,接下来重心又继续升高了0.8m而到达跳跃的最高点.若他蹬地的那段时间是0.2s,(空气阻力不计,取g=10m/s2)求:
(1)该男同学的起跳速率?
(2)在起跳过程中,该同学做功的平均功率?
(3)在起跳过程中,该同学蹬地的平均作用力?
答案
(1)设该同学离地速度为v0,跳起的高度为h2,由动能定理有-mgh2=0-
m1 2
,v 20
解得v0=4m/s
(2)设该同学离地前克服重力做的功为W1,动能的增加量为Ek,则该同学在起跳过程中的平均功率
=. P
=W1+△Ek t mgh1+
m1 2 v 20 t
解得:
=7.2×103W. P
(3)设起跳过程中蹬地的平均作用力为
,由动量定理有. F
(
-mg)t=mv0. F
解得
=1.8×103N. F
答:(1)男同学的起跳速率为4m/s.
(2)在起跳过程中,该同学做功的平均功率为7.2×103W.
(3)在起跳过程中,该同学蹬地的平均作用力为1.8×103N.