Question

蹦床運(yùn)動(dòng)是一種新興的體育項(xiàng)目，運(yùn)動(dòng)員在下落彈起的過程中可做出各種高難體操動(dòng)作，顯示人體的健康美.若某運(yùn)動(dòng)員從3.2m處下落，被彈起到4.05m處，共歷時(shí)2.2s，運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量為60kg.試分析：
（1）運(yùn)動(dòng)員和蹦床床面之間的平均作用力是多大？
（2）運(yùn)動(dòng)員在全過程中共經(jīng)歷了幾個(gè)運(yùn)動(dòng)過程，他有何感覺？

Answer 1

（1）2640N  

（2）運(yùn)動(dòng)員在全過程中共經(jīng)歷了6個(gè)階段，分別感覺到完全失重、部分失重、超重、部分失重、完全失重.

【試題分析】
（1）運(yùn)動(dòng)員下落過程中做自由落體運(yùn)動(dòng)，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式h₁=gt₁²，得t₁==0.8s，運(yùn)動(dòng)員接觸蹦床時(shí)的速度v₁=gt₁=8m/s，方向豎直向下；運(yùn)動(dòng)員彈起過程中做豎直上拋運(yùn)動(dòng)（可看成逆向自由落體運(yùn)動(dòng)），由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式h₂=gt₂²，得t₂==0.9（s），運(yùn)動(dòng)員離開蹦床時(shí)的速度v₂=gt₂=9m/s，方向豎直向上.所以運(yùn)動(dòng)員和蹦床的接觸時(shí)間t₃=t-t₁-t₂=2.2-0.8-0.9=0.5（s），運(yùn)動(dòng)員和蹦床接觸過程中的加速度a==34m/s²，方向向上.設(shè)運(yùn)動(dòng)員和蹦床間作用力為F，根據(jù)牛頓第二定律F-mg=ma，得F=m（g+a）=2640N.
（2）運(yùn)動(dòng)員在全過程中共經(jīng)歷了6個(gè)階段，分別感覺到完全失重、部分失重、超重、部分失重、完全失重.