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试卷云
66.2021年8月5日,东京奥运会女子撑杆跳高决赛我国选手徐惠琴参赛。撑杆跳高过程可以简化成持杆助跑、撑杆起跳上升、越杆下落三个阶段。设徐惠琴起跳前从静止开始匀加速助跑的加速度大小为1.25m/s2,速度达到v=9.0m/s时撑杆起跳,到达最高点时过杆的速度不计,过杆后做自由落体运动,重心下降h=5m时身体接触软垫,从接触软垫到速度减为零的时间t=1s。已知徐惠琴的质量m=60kg,重力加速度大小g取10m/s2,不计空气阻力,假设徐惠琴从接触软垫到速度减为零的过程中做匀减速直线运动。求∶
(1)徐惠琴起跳前的助跑距离;
(2)徐惠琴从接触软垫到速度减为零的过程中对软垫的压力大小。
【答案】(1)32.4m;(2)1200N
【知识点】自由落体运动的三个基本公式、牛顿定律与直线运动-简单过程
【详解】(1)设徐惠琴起跳前匀加速助跑的距离为x,由运动学公式
可得
(2)由自由落体运动学公式,落地瞬间的速度为
从接触软垫到速度减为零的时间,据运动学公式
解得
对人受力分析,据牛顿第二定律
解得
根据牛顿第三定律,徐惠琴对软垫的压力大小为1200N。