近日教育部出臺了一系列加強中學生體育鍛煉的措施,其中跳起摸高是中學生進行的一項體育活動.某同學身高1.80m,質量65kg,站立舉臂手指摸到的高度是2.25m,此同學用力蹬地豎直跳離地面歷經0.3s,設他蹬地時的力大小恒定為1300N,求該同學(g取10m/s2):
(1)剛跳離地面時的速度;
(2)跳起可摸到的高度.
解:設該同學剛跳離地面時的速度為v,跳離地面后,上升的最大高度為h,則
(1)由題意可知該同學在跳離地面的過程中,做的是勻加速直線運動,
由牛頓第二定律可得:
F
N-mg=ma
由運動學公式,可得v=at
代入數據解得v=3 m/s.
(2)該同學自跳離地面到上升至最高點,做豎直上拋運動:
h=

=

m=0.45 m
該同學跳起可摸到的高度
H=L+h=2.25 m+0.45 m=2.70 m.
答:(1)剛跳離地面時的速度為3 m/s;
(2)跳起可摸到的高度為2.70 m.
分析:(1)由題意可知該同學在跳離地面的過程中,做的是勻加速直線運動,由牛頓第二定律求出加速度,根據速度時間公式求出速度;
(2)該同學自跳離地面到上升至最高點,做豎直上拋運動,根據豎直上拋的基本規律求出上升的高度,進而求出同學跳起可摸到的高度.
點評:解答本題要注意人在蹬地起跳的過程中做勻加速直線運動,起跳后做豎直上拋運動,難度適中.