题目
蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目,一个质量为60 kg的运动员,从离水平网面高3.2 m处自由下落,着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面高5.0 m处.已知运动员与网接触的时间为1.2 s.若把在这段时间内网对运动员的作用力当做恒力处理,求此力的大小.(g取10 m/s2)
答案:解:将运动员看作质量为m的质点,从h1高处下落,刚接触网时速度的大小 v1= 2gh1 (向下) ① 弹跳后到达的高度为h2,刚离网时速度的大小 v2= 2gh2 (向上) ② 速度的改变量 Δv=v1+v2(向上) ③ 以a表示加速度,Δt表示接触时间,则 Δv=aΔt ④ 接触过程中运动员受到向上的弹力F和向下的重力mg。由牛顿第二定律, F-mg=ma ⑤ 由以上五式解得, F=mg+m 2gh1+2gh2△t ⑥ 代入数据得: F=1.5×103N ⑦