Question

2012年5月15日，在國際田聯(lián)鉆石聯(lián)賽上海站男子110m欄比賽中，劉翔首次采用七步上欄技術(shù)，并以13.07s獲得冠軍，創(chuàng)造了該項(xiàng)目去年世界最好成績(jī)!
（1）如圖1所示，若體重為87kg的劉翔在比賽前做俯臥撐運(yùn)動(dòng)，可以將他視為一個(gè)杠桿．他的重心在A 點(diǎn)，那么他將身體撐起，雙手對(duì)地面的壓力至少

522

N．
（2）在這次比賽中，劉翔跑完110m的平均速度是

8.42

m/s；（保留兩位小數(shù)） 
（3）若劉翔在跨欄時(shí)重心上升了0.32m，則他每跨過一個(gè)欄需要克服重力做功

278.4

J，（g取10N/kg）
（4）比賽結(jié)束后，其打籃球放松，其將一個(gè)籃球向地面拋去，球被地面彈起落下，又彈起落下，再彈起落下…為了研究球彈起落下的規(guī)律，某同學(xué)用白紙記錄了相鄰三次球在地面上留下的球印如圖A、B、C所示，觀察圖2示的球印，按時(shí)間先后排列球印的順序是：

BCA

．你的理由是：

籃球在運(yùn)動(dòng)過程中，要克服摩擦阻力做功，機(jī)械能減小

．

Answer 1

分析：（1）知道質(zhì)量求出重力，知道阻力、阻力臂、動(dòng)力臂，根據(jù)杠桿平衡條件求出動(dòng)力大小．根據(jù)物體間力的作用是相互的，求出雙手對(duì)地面的壓力．
（2）已知路程和時(shí)間，根據(jù)公式v=

s

t

可求平均速度．
（3）已知質(zhì)量和重心上升的高度，根據(jù)公式W=Gh，可求克服重力做的功．
（4）籃球在上升→下降→上升…過程中，籃球和空氣之間存在摩擦力，克服摩擦做功，機(jī)械能減小，籃球到達(dá)地面時(shí)，籃球只具有彈性勢(shì)能，彈性勢(shì)能不斷減小，籃球的形變不斷減小，留下的印記不斷減小．

解答：解：（1）G=mg=87kg×10N/kg=870N．
根據(jù)杠桿平衡條件F₁L₁=F₂L₂得，F(xiàn)₁×（0.6m+0.9m）=870N×0.9m，
所以，F(xiàn)₁=522N．
地面該雙手的支持力是522N，根據(jù)物體間力的作用是相互的，所以雙手給地面的支持力也是522N．
（2）平均速度v=

s

t

=

110m

13.07s

≈8.42m/s．
（3）克服重力做功W=Gh=870N×0.32m=278.4J．
（4）籃球在運(yùn)動(dòng)過程中，籃球和空氣之間存在摩擦力，克服摩擦做功，機(jī)械能減小，籃球到達(dá)地面時(shí)彈性勢(shì)能不斷減小，籃球的形變不斷減小，留下的印記不斷減小．
故答案為：（1）522；（2）8.42；（3）278.4；（4）BCA；籃球在運(yùn)動(dòng)過程中，要克服摩擦阻力做功，機(jī)械能減小．

點(diǎn)評(píng)：本題通過劉翔在比賽前，比賽中，比賽后的情況，考查了杠桿平衡條件、速度計(jì)算、功的計(jì)算、機(jī)械能的變化等，所以我們要關(guān)注體育比賽，體育比賽中很多項(xiàng)目都跟物理有密切的關(guān)系．