起跳摸高是學(xué)生常進(jìn)行的一項活動,某同學(xué)身高1.72m,體重60kg,站立時舉手達(dá)到2.14m,他彎曲兩腿,再用力蹬地,經(jīng)0.4s豎直跳起,設(shè)他蹬地的力大小恒為1050N,不計空氣阻力,取g=10m/s2,求
(1)蹬地剛離開地面時的速度大小υ;
(2)起跳摸高的最大高度(手指所能達(dá)到的最高處)h.
分析:(1)根據(jù)牛頓第二定律求出蹬地從最低點(diǎn)到豎直跳離地面過程中的加速度,再根據(jù)速度時間公式求出離地的速度.
(2)離開地面后做豎直上拋運(yùn)動,根據(jù)速度位移公式求上升的高度,從而得出跳起可摸到的高度.
解答:解:(1)根據(jù)牛頓第二定律得:a=
F-mg
m
=
1050-600
60
m/s2=9m/s2
則v=at=9×0.4m/s=3.6m/s.
(2)根據(jù)v2=2gh得,
h=
v2
2g
=
3.62
2×10
m=0.648m.
則H=h+2.14m=2.788m.
答:
(1)該同學(xué)剛跳離地面時的速度為3.6m/s.
(2)該同學(xué)跳起可摸到的高度為2.788m.
點(diǎn)評:本題綜合運(yùn)用了牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)公式,知道加速度是聯(lián)系力學(xué)和運(yùn)動學(xué)的橋梁,通過加速度可以根據(jù)力求運(yùn)動,也可以根據(jù)運(yùn)動求力.第二問也可以根據(jù)動能定理求解.
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求:(1)他跳起剛離地時的速度大;
(2)上跳過程中他對地面平均壓力的大小.

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