Question

5月15日晚，2011年国际田联钻石联赛上海站结束万众瞩目的男子110米栏争夺．首次采用七步上栏的刘翔以13秒07获得冠军，不仅创造了该项目今年世界最好成绩，还成功地终结美国名将奥利弗21连胜的傲人纪录！如图是刘翔夺冠时的跨栏镜头和个人资料．请根据题目中提供的信息回答下列问题：
（1）刘翔跑110米栏的平均速度约是多少？（时间近似取13秒，结果保留一位小数）
（2）当刘翔站在冠军领奖台上时，他对领奖台的压强为多大？（设刘翔每只鞋底与领奖台的接触面积约为0.025m²，g取10N/kg）
（3）男子110米跨栏栏架高度为106.7厘米，若刘翔在跨栏的瞬间其重心平均提高了30cm，求此时刘翔每跨过一次栏架克服自身重力至少做多少功？

Answer 1

解：
（1）v==≈8.5m/s；
（2）刘翔站立时对领奖台的压力：
F=G=mg=74kg×10N/kg=740N，
与领奖台的接触面积S=2×0.025m²=0.05m²，
对领奖台的压强：
p===14800Pa；
（3）s=30cm=0.3m，
刘翔克服自身重力做的功
W=Fs=Gh=740N×0.3m=222J．
答：（1）刘翔跑110米栏的平均速度约是8.5m/s；
（2）当刘翔站在冠军领奖台上时，他对领奖台的压强为14800Pa；
（3）刘翔每跨过一次栏架克服自身重力至少做222J的功．
分析：（1）知道刘翔跑的路程和所用时间，利用速度公式求跑110米栏的平均速度；
（2）刘翔站立时对领奖台的压力等于刘翔的重力，求出受力面积，利用压强公式求刘翔对领奖台的压强；
（3）刘翔在跨栏的瞬间其重心平均提高高度，利用W=Gh求刘翔每跨过一次栏架克服自身重力做的功．
点评：本题考查了学生对速度公式、压强公式、功的公式的掌握和运用，计算压强时，注意F=G，受力面积为两只脚的面积，易错点！