Question

【題目】撐桿跳高是一項(xiàng)技術(shù)性很強(qiáng)的體育運(yùn)動(dòng)，完整的過(guò)程可以簡(jiǎn)化成如圖所示的三個(gè)階段：持桿助跑、撐桿起跳上升、越桿下落。

(1)試定性地說(shuō)明在這幾個(gè)階段中能量的轉(zhuǎn)化情況：_______________________________。

(2)在橫桿的后下方要放置厚海綿軟墊，原因是__________________。

A．增加身體與軟墊的接觸時(shí)間，使人受到的沖力減小

B．減少身體與軟墊的接觸時(shí)間，使人受到的沖力減小

C．增加身體與軟墊的接觸時(shí)間，使人受到的沖力增大

D．減少身體與軟墊的接觸時(shí)間，使人受到的沖力增大

(3)若不計(jì)越過(guò)橫桿時(shí)的水平速度，運(yùn)動(dòng)員過(guò)桿后做自由落體運(yùn)動(dòng)，其重心下降4.05m時(shí)身體接觸軟墊，身體與軟墊的接觸時(shí)間為0.90s，最終靜止在軟墊上。已知運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量為65 kg，重力加速度g取10 m/s2。由此可知，軟墊對(duì)運(yùn)動(dòng)員平均作用力的方向?yàn)?/span>____________（選填“豎直向上”或“豎直向下”），大小為_____N。

Answer 1

【答案】 運(yùn)動(dòng)員助跑階段，身體中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為人和撐桿的動(dòng)能：起跳時(shí)，運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能和身體中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為撐桿的彈性勢(shì)能，撐桿的彈性勢(shì)能最終轉(zhuǎn)化為人和撐桿的重力勢(shì)能和動(dòng)能，使人體升高至橫桿上；越過(guò)橫桿后，運(yùn)動(dòng)員的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。 A 豎直向上 1300N

【解析】（1）運(yùn)動(dòng)員助跑階段，身體中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為人和撐桿的動(dòng)能：起跳時(shí)，運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能和身體中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為撐桿的彈性勢(shì)能，撐桿的彈性勢(shì)能最終轉(zhuǎn)化為人和撐桿的重力勢(shì)能和動(dòng)能，使人體升高至橫桿上；越過(guò)橫桿后，運(yùn)動(dòng)員的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。
（2）人在和地面接觸時(shí)，人的速度減為零，以向上為正，由動(dòng)量定理可得：
，所以；
而腳尖著地可以增加人著地的時(shí)間，由公式可知可以減小受到地面的沖擊力，而動(dòng)量減小量和合力沖量是一定的，故A正確，BCD錯(cuò)誤；
（3）自由下落階段： 得：

以向上為正，由動(dòng)量定理可得：
得： ，方向豎直向上。