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(10分)跳高是體育課常進行的一項運動。小明同學身高1.70 m,質量為60 kg,在一次跳高測試中,他先彎曲兩腿向下蹲,再用力蹬地起跳,從蹬地開始經0.40 s豎直跳離地面。設他蹬地的力大小恒為1050 N,其重心上升可視為勻變速直線運動。求小明從蹬地開始到最大高度過程中機械能的增加量。(不計空氣阻力,取 g=10 m/s2。)

某同學進行如下計算:

小明起跳蹬地過程中,受到地面彈力F作用,向上做勻加速運動。因為地面的彈力F與蹬地的力F¹是作用力和反作用力,因此有:FF¹=1050N(1)

根據牛頓第二定律,有:Fma (2)

經過t=0.4s跳離地面時的速度為vat (3)

起跳后人做豎直上拋運動,設上升的最大高度為h,則:v2=2gh(4)

在最高點,動能為零,機械能的增加量為ΔEΔEPmgh(5)

聯立以上各式既可求解。

你認為該同學的解答是否正確?如果認為正確,請求出結果;如果認為不正確,請說明理由并作出正確解答。

解析

不正確。起跳蹬地過程中,受到地面彈力和重力的共同作用,該同學漏掉了重力;機械能的增加量應從蹬地開始計算,該同學漏掉了加速階段增加的勢能。 (2分)

正確解答: 

根據牛頓第二定律:Fmgma

解得a=7.5m/s2      (2分)

經過t=0.4s,人重心上升的高度hat2=0.6m     (1分)

跳離地面時的速度vat=3.0m/s    (1分)

此過程重力勢能的增加量為ΔEPmgh=360J    (1分)

動能的增加量為  ΔEKmv2=270J    (2分)

所以機械能的增加量為 ΔEΔEPΔEK=630J    (1分)

起跳后人做豎直上拋運動,機械能守恒

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

跳高是體育課常進行的一項運動.小明同學身高1.70m,質量為60kg,在一次跳高測試中,他先彎曲兩腿向下蹲,再用力蹬地起跳,從蹬地開始經0.40s豎直跳離地面.設他蹬地的力大小恒為1050N,其重心上升可視為勻變速直線運動.求小明從蹬地開始到最大高度過程中機械能的增加量.(不計阻力,取g=10m/s2.)

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跳高是體育課常進行的一項運動.小明同學身高1.70m,質量為60kg,在一次跳高測試中,他先彎曲兩腿向下蹲,再用力蹬地起跳,從蹬地開始經0.40s豎直跳離地面.設他蹬地的力大小恒為1050N,其重心上升可視為勻變速直線運動.求小明從蹬地開始重心上升的最大高度.(不計空氣阻力,取g=10m/s2.)
某同學進行如下計算:
小明起跳蹬地過程中,受到地面彈力F作用,向上做勻加速運動.因為地面的彈力F與蹬地的力F?是作用力和反作用力,因此有:F=F?=1050N…(1)
根據牛頓第二定律,有:F=ma…(2)
經過t=0.4s跳離地面時的速度為v=at…(3)
起跳后人做豎直上拋運動,設上升的最大高度為h,則:v2=2gh…(4)
聯立以上各式既可求解.
你認為該同學的解答是否正確?如果認為正確,請求出結果;如果認為不正確,請說明理由并作出正確解答.

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科目:高中物理 來源: 題型:

跳高是體育課常進行的一項運動,小明同學身高1.70m,質量為60Kg,在一次跳高測試中,他先彎曲兩腿向下蹲,再用力蹬地起跳,從蹬地開始經0.40s豎直跳離地面.假設他蹬地的力恒為1050N,其重心上升可視為勻變速直線運動.求小明從蹬地開始到最大高度過程中機械能的增加量(不計空氣阻力,g取10m/s2
某同學進行如下計算:小明起跳蹬地過程中,受到地的彈力F作用,向上做勻加速直線運動,因為地面的彈力與蹬地的力F’是作用力和反作用力,因此有
F=F’=1050N    ①
根據牛頓第二定律            F=ma      ②
經0.40s跳離地面時的速度       v=at     ③
起跳后人做豎直上拋運動,設上升的最大高度為h,則v2=2gh    ④
在最高點,動能為零,機械能的增加量為△E=△Ep=mgh
聯立以上各式即可求解.你認為該同學的解答是否正確?如果認為正確,請求出結果;如果認為不正確,請說明理由,并作出正確解答.

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科目:高中物理 來源: 題型:

跳高是體育課常進行的一項運動.小明同學身高1.70 m,質量為60 kg,在一次跳高測試中,他先彎曲兩腿向下蹲,再用力蹬地起跳,從蹬地開始經0.40 s豎直跳離地面.設他蹬地的力大小恒為1 050 N,其重心上升可視為勻變速直線運動.求小明從蹬地開始到上升至最大高度時機械能的增加量.(不計空氣阻力,取g=10 m/s2)

    某同學進行如下計算:

    小明起跳蹬地過程中,受到地面彈力F作用,向上做勻加速運動.因為地面的彈力F與蹬地的力是作用力和反作用力,因此有F=F′=1 050 N                 ①

    根據牛頓第二定律,有F=ma                                

    經過t=0.40 s跳離地面時的速度為v=at                      

    起跳后人做豎直上拋運動,設上升的最大高度為h,則v2=2gh    ④

    在最高點,動能為零,機械能的增加量為ΔE=ΔEp=mgh         ⑤

   聯立以上各式即可求解,你認為該同學的解答是否正確?如果認為正確,請求出結果;如果認為不正確,請說明理由并作出正確解答.

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科目:高中物理 來源: 題型:

跳高是體育課常進行的一項運動,小明同學身高1.70m,質量為60Kg,在一次跳高測試中,他先彎曲兩腿向下蹲,再用力蹬地起跳,從蹬地開始經0.40s豎直跳離地面.假設他蹬地的力恒為1050N,其重心上升可視為勻變速直線運動.求小明從蹬地開始到最大高度過程中機械能的增加量(不計空氣阻力,g取10m/s2)某同學進行如下計算:

小明起跳蹬地過程中,受到地的彈力F作用,向上做勻加速直線運動,因為地面的彈力與蹬地的力F´是作用力和反作用力,因此有F=F´=1050N ① 根據牛頓第二定律 F=ma  ② 

經0.40s跳離地面時的速度v =at ③  起跳后人做豎直上拋運動,設上升的最大高度為h,則v2=2gh    ④   在最高點,動能為零,機械能的增加量為  E=Ep=mgh  聯立以上各式即可求解.你認為該同學的解答是否正確?如果認為正確,請求出結果;如果認為不正確,請說明理由,并作出正確解答.

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