Question

【題目】2015年6月6日，在湖北武漢矩形的亞洲田徑錦標賽中，中國選手李玲在女子撐桿跳決賽中以4.66m的成績打破亞洲記錄．請結合撐桿跳的過程示意圖（如圖），回答下列問題．

（1）在助跑階段，李玲受到地面對她的靜摩擦力而前進，這個力的方向與她前進的方向 （選填“相同”或“相反”）；助跑的目的是為了在起跳前獲得較大的 ．

（2）撐桿起跳時，由于 ，李玲繼續前沖，從開始起跳到碳纖維輕質撐桿（不考慮其質量）達到最大彈性形變的過程中，發生了怎樣的能量轉化？

（3）李玲超過橫桿后，在1s時間內落地，若李玲的質量是50kg，求她下落過程中重力做功的功率（g=10N/kg）

Answer 1

【答案】（1）相同；速度（動能）；（2）慣性；人的動能轉化為人的重力勢能及撐桿的彈性勢能；（3）她下落過程中重力做功的功率為2330W．

【解析】

試題分析：（1）力是改變物體運動狀態的原因，人受到靜摩擦力而前進，故摩擦力的方向與人運動方向一致，即力的方向與她前進的方向相同，助跑可以增加人的速度，因物體的動能與質量和速度有關，所以同時也增加了運動員的動能，（2）任何物體在任何情況下都具有慣性，即物體保持原來運動狀態的性質，故撐桿起跳時，由于慣性，李玲繼續前沖，從開始起跳到碳纖維輕質撐桿（不考慮其質量）達到最大彈性形變的過程中，人運動速度減小，故人的動能減小；人的高度增加以及撐桿的彎曲程度增大，即人的重力勢能增加和撐桿的彈性勢能增加；所以是人的動能轉化為人的重力勢能及撐桿的彈性勢能。（3）運動員撐桿跳高的最大高度為4.66m；下落過程中重力做功為W=Gh=mgh=50kg×10N/kg×4.66m=2330J；運動員下落時間為1s；故下落過程中重力做功的功率P=W/t=2330J/1s=2330w。