Question

李明同學(xué)進(jìn)行一次跳高測試，測量他的身高為1.70 m，質(zhì)量為60 kg，他先彎曲兩腿向下蹲，再用力蹬地起跳，從蹬地開始經(jīng)0.40 s豎直跳離地面。設(shè)他蹬地的力大小恒為1050 N，其重心上升可視為勻變速直線運動。求小明從蹬地開始到最大高度過程中機(jī)械能的增加量。（不計空氣阻力，取g＝10 m／s²。）

Answer 1

ΔE=630J 

解析:

起跳蹬地過程中，受到地面彈力和重力的共同作用，

　根據(jù)牛頓第二定律：F－mg＝ma                      (2分)

　　　 解得a＝7.5m／s²                               (2分)

經(jīng)過t＝0.4s，人重心上升的高度h＝at²＝0.6m          (2分)

跳離地面時的速度v＝at＝3.0m／s                   (2分)

此過程重力勢能的增加量為ΔE_P＝mgh＝360J         (2分)

動能的增加量為　 ΔE_K＝mv²＝270J               (2分)

所以機(jī)械能的增加量為 ΔE＝ΔE_P＋ΔE_K＝630J        (2分)

起跳后人做豎直上拋運動，機(jī)械能守恒所以小明從蹬地開始到最大高度過程中機(jī)械能的增加量為 ΔE=630J