Question

辨析題：
如圖，一位身高1.80m的跳高運(yùn)動(dòng)員擅長(zhǎng)背越式跳高，他經(jīng)過(guò)25m弧線(xiàn)助跑，下蹲0.2m蹬腿、起跳，劃出一道完美的弧線(xiàn)，創(chuàng)造出他的個(gè)人最好成績(jī)2.39m（設(shè)其重心C上升的最大高度實(shí)際低于橫桿0.1m）．如果他在月球上采用同樣的方式起跳和越過(guò)橫桿，請(qǐng)估算他能夠躍過(guò)橫桿的高度為多少？
某同學(xué)認(rèn)為：該運(yùn)動(dòng)員在地球表面能夠越過(guò)的高度H=

v02

2g地

+0.1，則有v₀=…．
該名運(yùn)動(dòng)員在月球上也以v₀起跳，能夠越過(guò)的高度H’=

v02

2g月

+0.1…．
根據(jù)萬(wàn)有引力定律，月球表面的重力加速度為地球表面重力加速度的 

1

6

，所以H′=…．
你覺(jué)得這位同學(xué)的解答是否合理？如果是，請(qǐng)完成計(jì)算；如果你覺(jué)得不夠全面，請(qǐng)說(shuō)明理由，并請(qǐng)并用你自己的方法算出相應(yīng)的結(jié)果．

Answer 1

分析：實(shí)際上，運(yùn)動(dòng)員在月球和地球上起跳時(shí)所做的功相等，初速度并不相等，而該同學(xué)計(jì)算的依據(jù)是起跳時(shí)的速度不變，所以該同學(xué)的一切運(yùn)算都是錯(cuò)誤的．
應(yīng)該運(yùn)用動(dòng)能定理ΣW=△E_k=0，列式求出處重心上升的高度，再計(jì)算能跳起的最大高度．

解答：解：不合理．該同學(xué)計(jì)算的依據(jù)是起跳時(shí)的速度不變，實(shí)際上，運(yùn)動(dòng)員在月球和地球上起跳時(shí)所做的功相等，初速度并不相等．
設(shè)運(yùn)動(dòng)員重心的高度為其身高的二分之一，即0.9m，在地球和月球上越過(guò)橫桿的高度分別為H和H′，重心的升高分別為h和h′．則
h=（2.39-0.1-0.9+0.2）=1.59m   
同理，h′=（H′-0.1-0.9+0.2）=H′-0.8 m   
此外，運(yùn)動(dòng)員在月球和地球上起跳時(shí)所做的功相等，初速度并不相等．  
因?yàn)?nbsp; ΣW=△E_k=0
W_人-mgh=0，
所以   W_人=mgh=m×

1

6

gh′
得   h′=6h      
即   H′-0.8=6×1.59  
H′=10.34 m
答：這位同學(xué)的解答不合理．理由和正確的解析如上所述．

點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵是要分析清楚人所做的運(yùn)動(dòng)，人做的是豎直上拋運(yùn)動(dòng)，也可運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解．