Question

一位蹦床運動員僅在豎直方向上運動，彈簧床對運動員的彈力F的大小隨時間t的變化規(guī)律通過傳感器用計算機繪制出來，如圖所示．重力加速度g取10m/s²，試結(jié)合圖象，求：

（1）運動員的重量；
（2）運動員在運動過程中的最大加速度；
（3）運動員離開彈簧床上升的最大高度．

Answer 1

解：（1）由圖分析可知：運動員的重力等于500N，
由G=mg，所以則運動員質(zhì)量為
（2）由圖讀出彈力的最大值為F_m=2500N
根據(jù)牛頓第二定律得：F_m-mg=ma_m，
運動員的最大加速度
方向豎直向上．
（3）由圖讀出運動員在空中運動的時間為T=8.4s-6.8s=1.6s
根據(jù)對稱性可知：下落時間為
所以運動員離開蹦床上升的最大高度
答：（1）運動員的質(zhì)量為50kg；
（2）運動過程中，運動員的最大加速度為40m/s²；
（3）運動員離開蹦床上升的最大高度3.2m．
分析：（1）由圖分析可知：運動員的重力等于500N，求出質(zhì)量．
（2）當(dāng)彈力最大時，運動員的加速度．由圖讀出最大的彈力為2500N，根據(jù)牛頓第二定律求出最大加速度．
（3）由圖讀出運動員在空中運動的時間，由豎直上拋的規(guī)律求出最大高度．
點評：本題考查讀圖能力和分析研究實際問題的能力．同時要抓住運動員在空中做豎直上拋運動時的對稱性，上升和下落時間相等．