Question

（9分）图甲是2012年我国运动员在伦敦奥运会上蹦床比赛中的一个情景。设这位蹦床运动员仅在竖直方向上运动，运动员的脚在接触蹦床过程中，蹦床对运动员的弹力F随时间t的变化规律通过传感器用计算机绘制出来，如图乙所示。取g= 10m/s²，根据F t图象求：

（1）运动员的质量；

（2）运动员在运动过程中的最大加速度；

（3）在不计空气阻力情况下，运动员重心离开蹦床上升的最大高度。

 

Answer 1

【答案】

（1）50kg   （2）40 m/s²     （3）3.2m

【解析】

试题分析：（1）由图象可知运动员所受重力为500N，设运动员质量为m，则

m=G/g=50kg          2分

（2）由图象可知蹦床对运动员的最大弹力为F_m=2500N，设运动员的最大加速度为a_m，则

F_m mg=ma_m          2分

a_m==m/s²=40 m/s²          1分

（3）由图像可知远动员离开蹦床后做竖直上抛运动，离开蹦床的时刻为6.8s或9.4s，再下落到蹦床上的时刻为8.4s或11s，它们的时间间隔均为1.6s。根据竖直上抛运动的对称性，可知其自由下落的时间为0.8s。       2分

设运动员上升的最大高度为H，则

H==m=3.2m          2分

考点：本题考查图像、牛顿第二定律及自由落体运动．