Question

李明同學進行一次跳高測試，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械能的增加量。（不計空氣阻力，取g＝10 m／s²。）

Answer 1

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    

解得a＝7.5m／s²                

經(jīng)過t＝0.4s，人重心上升的高度h＝at²＝0.6m   

跳離地面時的速度v＝at＝3.0m／s                 

此過程重力勢能的增加量為ΔE_P＝mgh＝360J        

動能的增加量為　 ΔE_K＝mv²＝270J             

所以機械能的增加量為 ΔE＝ΔE_P＋ΔE_K＝630J      

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