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北京奥运会的开闭幕式给我们留下了深刻的印象.在闭幕式演出中出现了一种新型弹跳鞋叫弹跳跷,主要是由后面的弹簧(弓)和铝件组成.绑在脚上,能够一步行走二到三米的距离,弹跳高度达到一至两米,是青年中新兴的一种体育运动.一名质量m=60kg的学生穿着这种鞋从距地面H=1.8m高处由静止落下,与水平地面撞击后反弹上升的最大高度h=1.25m,从开始下落到弹跳至h高处经历的时间t=2.1s.忽略空气阻力,重力加速度g=10m/s2,求:
(1)学生与地面撞击过程中损失的机械能;
(2)学生对地面的平均撞击力.
分析:根据能量的转化与守恒计算损失的机械能;
根据学生可上升的最大高度可以求出学生碰撞前后的瞬时速度,根据动量定理计算学生对地面的平均撞击力.
解答:解:(1)从距地面H=1.8m高处由静止落下,则碰撞前学生具有的机械能为:mgH=60×10×1.8=1080J
与水平地面撞击后反弹上升的最大高度h=1.25m,则碰撞后学生的具有的机械能为:mgh=60×10×1.25=750J
则损失的机械能为:△E=1080J-750J=330J;
(2)碰撞前的速度v1=
2gH
=
2×10×1.8
=6m/s
碰撞后的速度v2=
2gh
=
2×10×1.25
=5m/s
下落过程H=
1
2
gt12得:t1=
2×1.8
10
=0.6s
上升过程h=
1
2
gt22得:t2=
2×1.25
10
=0.5s
则与地面作用的时间△t=2.1-0.6-0.5=1s
根据动量定理:(F-mg)△t=m?△v
得:F=60×
6-(-5)
1
+600=1260N
答:(1)学生与地面撞击过程中损失的机械能为330J;(2)学生对地面的平均撞击力为1260N.
点评:掌握动量定理的应用,动量定理的表达式为矢量式,注意式子中F与v的方向.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

北京奥运会的开闭幕式给我们留下了深刻的印象。在闭幕式演出中出现了一种新型弹跳鞋叫弹跳跷,主要是由后面的弹簧(弓)和铝件组成。绑在脚上,能够一步行走二到三米的距离,弹跳高度达到一至两米,是青年中新兴的一种体育运动。一名质量m=60kg的学生穿着这种鞋从距地面H=1.8m高处由静止落下,与水平地面撞击后反弹上升的最大高度h=1.25m。忽略空气阻力,取重力加速度g=10m/s2,求:

⑴学生与地面撞击过程中损失的机械能;

⑵学生与地面撞击过程中速度改变量的大小和方向。

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科目:高中物理 来源: 题型:

北京奥运会的开闭幕式给我们留下了深刻的印象。在闭幕式演出中出现了一种新型弹跳鞋叫弹跳跷,主要是由后面的弹簧(弓)和铝件组成。绑在脚上,能够一步行走二到三米的距离,弹跳高度达到一至两米,是青年中新兴的一种体育运动。一名质量m=60kg的学生穿着这种鞋从距地面H=1.8m高处由静止落下,与水平地面撞击后反弹上升的最大高度h=1.25m,从落下到弹跳至h高处经历的时间t=2.1s。忽略空气阻力,重力加速度g=10m/s2,求:

(1)学生与地面撞击过程中损失的机械能;

(2)学生与地面接触的时间

(3)学生对地面的平均撞击力。

 

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科目:高中物理 来源: 题型:

(9分)北京奥运会的开闭幕式给我们留下了深刻的印象。在闭幕式演出中出现了一种新型弹跳鞋叫弹跳跷,主要是由后面的弹簧(弓)和铝件组成。绑在脚上,能够一步行走二到三米的距离,弹跳高度达到一至两米,是青年中新兴的一种体育运动。一名质量m=60kg的学生穿着这种鞋从距地面H=1.8m高处由静止落下,与水平地面撞击后反弹上升的最大高度h=1.25m。忽略空气阻力,取重力加速度g=10m/s2,求:

⑴学生与地面撞击过程中损失的机械能;

⑵学生与地面撞击过程中速度改变量的大小和方向。

 

 

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科目:高中物理 来源:2010年江苏省淮州中学高二下学期期末考试物理 题型:计算题

(9分)北京奥运会的开闭幕式给我们留下了深刻的印象。在闭幕式演出中出现了一种新型弹跳鞋叫弹跳跷,主要是由后面的弹簧(弓)和铝件组成。绑在脚上,能够一步行走二到三米的距离,弹跳高度达到一至两米,是青年中新兴的一种体育运动。一名质量m=60kg的学生穿着这种鞋从距地面H=1.8m高处由静止落下,与水平地面撞击后反弹上升的最大高度h=1.25m。忽略空气阻力,取重力加速度g=10m/s2,求:
⑴学生与地面撞击过程中损失的机械能;
⑵学生与地面撞击过程中速度改变量的大小和方向。

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