2013建立“运动模型”解决动力学问题.doc

建立“运动模型”解决动力学问题【例题】原地起跳时，先屈腿下蹲，然后突然蹬地，从开始蹬地到离地是加速过程(视为匀加速)，加速过程中重心上升的距离为“加速距离”离地后重心继续上升，在此过程中重心上升的最大距离称为“竖直高度”某同学身高1.8 m，质量80 kg，在某一次运动会上，他参加跳高比赛时“加速距离”为0.5 m，起跳后身体横着越过(背越式)2.15 m高的横杆，试估算人的起跳速度v和起跳过程中地面对人的平均作用力(g取10 m/s2)【思路点拨】可以把跳高过程分为起跳和腾空两个阶段把该同学看成质量集中于重心的质点，把起跳过程等效成匀加速运动，腾空过程看成竖直上抛运动模型1.(2013昆明模拟)(14分)我国第一艘航空母舰“辽宁号”已经投入使用,为使战斗机更容易起飞,“辽宁号”使用了滑跃技术,如图甲所示。其甲板可简化为乙图模型:AB部分水平,BC部分倾斜,倾角为。战斗机从A点开始滑跑,C点离舰,此过程中发动机的推力和飞机所受甲板和空气阻力的合力大小恒为F,ABC甲板总长度为L,战斗机质量为m,离舰时的速度为vm,重力加速度为g。求AB部分的长度。2.杂技演员在进行“顶杆”表演时，用的是一根质量可忽略不计的长竹竿. 质量为m=30kg的演员自竹竿顶部由静止开始下滑，滑到竹竿底端时速度恰好为零. 为了研究下滑演员沿杆的下滑情况，在顶杆演员与竹竿底部之间安装一个传感器. 由于竹竿处于静止状态，传感器显示的就是下滑演员所受摩擦力的情况，如图所示. 取g=10ms2求：（1）杆上的人下滑过程中的最大速度；（2）竹竿的长度 3.举重运动是力量和技巧充分结合的体育项目.就“抓举”而言，其技术动作可分为预备、提杠铃、发力、下蹲支撑、起立、放下杠铃等六个步骤，如图所示表示了其中的几个状态.在“发力”阶段，运动员对杠铃施加恒力作用，使杠铃竖直向上加速运动；然后运动员停止发力，杠铃继续向上运动，当运动员处于“下蹲支撑”处时，杠铃的速度恰好为零.从运动员开始“发力”到“下蹲支撑”处的整个过程历时0.8s，杠铃升高0.6m，该杠铃的质量为150kg.求这个过程中杠铃向上运动的最大速度； 运动员发力时，对杠铃的作用力大小.(g取10ms2) 4.“引体向上运动”是同学们经常做的一项健身运动如图8所示，质量为m的某同学两手正握单杠，开始时，手臂完全伸直，身体呈自然悬垂状态，此时他的下颚距单杠面的高度为H，然后他用恒力F向上拉，下颚必须超过单杠面方可视为合格已知H0.6 m，m60 kg，重力加速度g10 m/s2.不计空气阻力，不考虑因手臂弯曲而引起的人的重心位置的变化 (1)第一次上拉时，该同学持续用力，经过t1 s时间，下颚到达单杠面，求该恒力F的大小及此时他的速度大小；(2)第二次上拉时，用恒力F720 N拉至某位置时，他不再用力，而是依靠惯性继续向上运动，为保证此次引体向上合格，恒力F的作用时间至少为多少？1.【解析】在A、B段,根据牛顿运动定律得:F=ma1 (2分)设B点速度大小为v,根据运动学公式可得:v2=2a1x1 (3分)在B、C段,根据牛顿运动定律得:F-mgsin=ma2 (3分)从B到C,根据运动学公式可得:vm2-v2=2a2x2 (3分)据题意:L=x1+x2 (1分)联立以上各式解得:x1= (2分)2.（1）F=mg-F1=300-180=120N a=F/m=120/30=4 Vmax=at=4m/s(2) 因为演员自竹竿顶部由静止开始下滑，滑到竹竿底端时速度恰好为零 所以 滑行距离（即竹竿长度）=1/2 *3s *4m/s =6m+1 已赞过 3.解:设杠铃在题述过程