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跳高是体育课常进行的一项运动.小明同学身高1.70m,质量为60kg,在一次跳高测试中,他先弯曲两腿向下蹲,再用力蹬地起跳,从蹬地开始经0.40s竖直跳离地面.设他蹬地的力大小恒为1050N,其重心上升可视为匀变速直线运动.求小明从蹬地开始到最大高度过程中机械能的增加量.(不计阻力,取g=10m/s2.)
分析:解题的一般步骤是选取研究的对象(小明),对研究对象进行受力分析,求出合力,求出加速度,最后求小明从蹬地开始到最大高度过程中机械能的增加量.
解答:解:根据牛顿第二定律:F-mg=ma
解得:a=7.5m/s2
经过t=0.4s,人重心上升的高度为 h=
1
2
at2=0.6m
跳离地面时的速度 v=at=3.0m/s
此过程重力势能的增加量为△EP=mgh=360J
动能的增加量为△EK=
1
2
mv2=270J
所以机械能的增加量为△E=△EP+△EK=630J
起跳后人做竖直上抛运动,机械能守恒
所以小明从蹬地开始到最大高度过程中机械能的增加量为△E=630J
答:小明从蹬地开始到最大高度过程中机械能的增加量630J.
点评:本题是实际的简化,解决这类题目,我们也要按照解题的一般步骤对题目进行解答.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

跳高是体育课常进行的一项运动.小明同学身高1.70m,质量为60kg,在一次跳高测试中,他先弯曲两腿向下蹲,再用力蹬地起跳,从蹬地开始经0.40s竖直跳离地面.设他蹬地的力大小恒为1050N,其重心上升可视为匀变速直线运动.求小明从蹬地开始重心上升的最大高度.(不计空气阻力,取g=10m/s2.)
某同学进行如下计算:
小明起跳蹬地过程中,受到地面弹力F作用,向上做匀加速运动.因为地面的弹力F与蹬地的力F?是作用力和反作用力,因此有:F=F?=1050N…(1)
根据牛顿第二定律,有:F=ma…(2)
经过t=0.4s跳离地面时的速度为v=at…(3)
起跳后人做竖直上抛运动,设上升的最大高度为h,则:v2=2gh…(4)
联立以上各式既可求解.
你认为该同学的解答是否正确?如果认为正确,请求出结果;如果认为不正确,请说明理由并作出正确解答.

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科目:高中物理 来源: 题型:

跳高是体育课常进行的一项运动,小明同学身高1.70m,质量为60Kg,在一次跳高测试中,他先弯曲两腿向下蹲,再用力蹬地起跳,从蹬地开始经0.40s竖直跳离地面.假设他蹬地的力恒为1050N,其重心上升可视为匀变速直线运动.求小明从蹬地开始到最大高度过程中机械能的增加量(不计空气阻力,g取10m/s2
某同学进行如下计算:小明起跳蹬地过程中,受到地的弹力F作用,向上做匀加速直线运动,因为地面的弹力与蹬地的力F’是作用力和反作用力,因此有
F=F’=1050N    ①
根据牛顿第二定律            F=ma      ②
经0.40s跳离地面时的速度       v=at     ③
起跳后人做竖直上抛运动,设上升的最大高度为h,则v2=2gh    ④
在最高点,动能为零,机械能的增加量为△E=△Ep=mgh
联立以上各式即可求解.你认为该同学的解答是否正确?如果认为正确,请求出结果;如果认为不正确,请说明理由,并作出正确解答.

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科目:高中物理 来源: 题型:

跳高是体育课常进行的一项运动.小明同学身高1.70 m,质量为60 kg,在一次跳高测试中,他先弯曲两腿向下蹲,再用力蹬地起跳,从蹬地开始经0.40 s竖直跳离地面.设他蹬地的力大小恒为1 050 N,其重心上升可视为匀变速直线运动.求小明从蹬地开始到上升至最大高度时机械能的增加量.(不计空气阻力,取g=10 m/s2)

    某同学进行如下计算:

    小明起跳蹬地过程中,受到地面弹力F作用,向上做匀加速运动.因为地面的弹力F与蹬地的力是作用力和反作用力,因此有F=F′=1 050 N                 ①

    根据牛顿第二定律,有F=ma                                

    经过t=0.40 s跳离地面时的速度为v=at                      

    起跳后人做竖直上抛运动,设上升的最大高度为h,则v2=2gh    ④

    在最高点,动能为零,机械能的增加量为ΔE=ΔEp=mgh         ⑤

   联立以上各式即可求解,你认为该同学的解答是否正确?如果认为正确,请求出结果;如果认为不正确,请说明理由并作出正确解答.

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科目:高中物理 来源: 题型:

跳高是体育课常进行的一项运动,小明同学身高1.70m,质量为60Kg,在一次跳高测试中,他先弯曲两腿向下蹲,再用力蹬地起跳,从蹬地开始经0.40s竖直跳离地面.假设他蹬地的力恒为1050N,其重心上升可视为匀变速直线运动.求小明从蹬地开始到最大高度过程中机械能的增加量(不计空气阻力,g取10m/s2)某同学进行如下计算:

小明起跳蹬地过程中,受到地的弹力F作用,向上做匀加速直线运动,因为地面的弹力与蹬地的力F´是作用力和反作用力,因此有F=F´=1050N ① 根据牛顿第二定律 F=ma  ② 

经0.40s跳离地面时的速度v =at ③  起跳后人做竖直上抛运动,设上升的最大高度为h,则v2=2gh    ④   在最高点,动能为零,机械能的增加量为  E=Ep=mgh  联立以上各式即可求解.你认为该同学的解答是否正确?如果认为正确,请求出结果;如果认为不正确,请说明理由,并作出正确解答.

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