Question

蹦床運動是一種新興的體育項目，運動員在下落彈起的過程中可做出各種高難體操動作，顯示人體的健康美.若某運動員從3.2m處下落，被彈起到4.05m處，共歷時2.2s，運動員的質量為60kg.試分析：
（1）運動員和蹦床床面之間的平均作用力是多大？
（2）運動員在全過程中共經歷了幾個運動過程，他有何感覺？

Answer 1

（1）2640N  

（2）運動員在全過程中共經歷了6個階段，分別感覺到完全失重、部分失重、超重、部分失重、完全失重.

【試題分析】
（1）運動員下落過程中做自由落體運動，由運動學公式h₁=gt₁²，得t₁==0.8s，運動員接觸蹦床時的速度v₁=gt₁=8m/s，方向豎直向下；運動員彈起過程中做豎直上拋運動（可看成逆向自由落體運動），由運動學公式h₂=gt₂²，得t₂==0.9（s），運動員離開蹦床時的速度v₂=gt₂=9m/s，方向豎直向上.所以運動員和蹦床的接觸時間t₃=t-t₁-t₂=2.2-0.8-0.9=0.5（s），運動員和蹦床接觸過程中的加速度a==34m/s²，方向向上.設運動員和蹦床間作用力為F，根據牛頓第二定律F-mg=ma，得F=m（g+a）=2640N.
（2）運動員在全過程中共經歷了6個階段，分別感覺到完全失重、部分失重、超重、部分失重、完全失重.