15.“蹦床 已成为奥运会的比赛项目.质量为m的运动员从床垫正上方h1高处自由落下.落垫后反弹的高度为h2.设运动员每次与床垫接触时间为t.求在运动员与床垫接触的时间内运动员对床垫的平均作用力.(空气阻力不计.重力加速度为g) [思维点拨] 运动员的整个过程可分为三个阶段:自由下落h1阶段.与床垫作用阶段.反弹竖直上升h2阶段.要求运动员对床垫的平均作用力.只要以运动员为研究对象.对运动员与床垫作用过程用动量定理即可解决. [解析] 设运动员刚接触床垫的速度大小为v1.则离开床垫的速度大小为v2.由机械能守恒得: mv=mgh1.mv=mgh2. 设时间t内.床垫对运动员的平均作用力为F.取向上为正方向.由动量定理得: (F-mg)t=mv2-(-mv1) 以上三式联立可得:F=+mg 再由牛顿第三定律得.运动员对床垫的作用力为 F′=F=+mg.方向竖直向下. [答案] +mg.方向竖直向下 [反思归纳] 这类题本身并不难.也不复杂.但一定要认真审题.一般遇到涉及力.时间和速度变化的问题时.运用动量定理解答往往比运用牛顿定律及运动学规律求解更简便. 查看更多

 

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“蹦床”已成为奥运会的比赛项目.质量为m的运动员从床垫正上方h1高处自由落下,落垫后反弹的高度为h2,设运动员每次与床垫接触的时间为t,求在运动员与床垫接触的时间内运动员对床垫的平均作用力.(空气阻力不计,重力加速度为g)
某同学给出了如下的解答:
设在时间t内,床垫对运动员的平均作用力大小为F,运动员刚接触床垫时的速率为v1,刚离
开床垫时的速率为v2,则由动量定理可知Ft=△p①△p=mv2-mv1
由机械能守恒定律分别有
1
2
mv12=mgh1v1=
2gh1
1
2
mv22=mgh2v2=
2gh2

由①②③④式联立可得 F=
m
2gh2
-m
2gh1
t

该同学解答过程是否正确?若不正确,请指出该同学解答过程中所有的不妥之处,并加以改正.

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(10分)“蹦床”已成为奥运会的比赛项目.质量为m的运动员从床垫正上方高处自由落下,落垫后反弹的高度为h2,设运动员每次与床垫接触的时间为t,求在运动员与床垫接触的时间内运动员对床垫的平均作用力.(空气阻力不计,重力加速度为g)

某同学给出了如下的解答:

设在时间t内,床垫对运动员的平均作用力大小为F,运动员刚接触床垫时的速率为v1,刚离开床垫时的速率为v2,则由动量定理可知

     ① ②

由机械能守恒定律分别有

        

            ④

由①②③④式联立可得     ⑤

该同学解答过程是否正确;若不正确,请指出该同学解答过程中所有的不妥之处,并加以改正。

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