Question

【题目】蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目（如图所示）．一个质量为 60kg 的运动员，从离水平网面 3.2m 高处自由下落，着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面 5.0m 高处．已知运动员与网接触的时间为 1.2s．若把在这段时间内网对运动员的作用力当作恒力处理，求此力的大小．（g=10m/s2）

Answer 1

【答案】解：将运动员看作质量为 m 的质点，从 h1高处下落，刚接触网时速度的大小 （向下） ①

弹跳后到达的高度为 h2，刚离网时速度的大小 （向上） ②

速度的改变量为：

△v=v1+v2（向上） ③

以 a 表示加速度，△t 表示接触时间，则△v=a△t ④

接触过程中运动员受到向上的弹力 F 和向下的重力 mg．由牛顿第二定律得：

F﹣mg=ma ⑤

由①②③④⑤解得：F=mg+m（ + ）

代入数值得F=1.5×103N

答：网对运动员的作用力的大小为1.5×103N

【解析】根据题意可以把运动员看成一个质点来处理，下落过程是自由落体运动，上升过程是竖直上抛运动，我们可以算出自由落体运动末速度和竖直上抛运动的初速度，算出速度的变化量，根据加速度的定义式求出加速度，再根据牛顿第二定律，求出合力，进而求出网对运动员的作用力．