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          體育課上,直立起跳是一項常見的熱身運動,運動員先蹲下,然后瞬間向上直立跳起,如圖1所示。
          (1)一位同學站在力傳感器上做直立起跳,力傳感器采集到的F-t圖線如圖2所示。根據圖像求這位同學的質量,分析他在力傳感器上由靜止起跳過程中的超重和失重情況。取重力加速度g=10m/s2

          (2)為了進一步研究直立起跳過程,這位同學構建了如圖3所示的簡化模型。考慮到起跳過程中,身體各部分肌肉(包括上肢、腹部、腿部等肌肉)的作用,他把人體的上、下半身看作質量均為m的兩部分A和B,這兩部分用一個勁度系數為k的輕彈簧相連。起跳過程相當于壓縮的彈簧被釋放后使系統彈起的過程。已知彈簧的彈性勢能Ep與其形變量Δx的關系為Ep=
          1
          2
          kΔx2。要想人的雙腳能夠離地,即B能離地,起跳前彈簧的壓縮量至少是多少?已知重力加速度為g。
          (3)“爆發力”是體育運動中對運動員身體水平評估的一項重要指標,人們通常用肌肉收縮產生的力與速度的乘積來衡量肌肉收縮的爆發能力,其最大值稱之為“爆發力”。
          某同學想在家通過直立起跳評估自己的“爆發力”,為了簡化問題研究,他把人離地前重心的運動看作勻加速直線運動,認為起跳時人對地面的平均蹬踏力大小等于肌肉的收縮力。他計劃用體重計和米尺測量“爆發力”,請寫出需要測量的物理量,并利用這些物理量寫出計算“爆發力”的公式。

          【答案】(1)這位同學的質量為60kg,人先失重后超重再失重;
          (2)起跳前彈簧的壓縮量至少是
          3
          mg
          k

          (3)“爆發力”的公式為F×v=m′g×
          2
          gh
          【解答】
          【點評】
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          發布:2024/6/27 10:35:59組卷:142引用:1難度:0.5
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