如图所示,一质量m=65kg的选手参加“挑战极限运动”,要在越过宽度s=3m的水沟后跃上高h=1.8m的平台.他采用的方
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解题思路:(1)根据人做匀加速直线运动,由运动学公式与牛顿第二定律,可求出人到达B点的最大功率;

(2)人离开B点后做平抛运动,根据平抛运动的位移公式求出初速度,再对系统从A到B过程,根据动能定理列式求解.

人助跑过程中匀加速运动的加速度:

v2B−

v2A=2ax

人匀加速运动的合力:F=ma

人到达B点时的功率最大:Pm=FvB
解得:Pm=1040W

(2)人脱杆后平抛,则有

竖直方向:△h=L−h=

1

2gt2

水平方向:s=vt

人从B点起跳到杆竖起过程中,

对于人、杆系统,由动能定理:W−mg(L−H)=

1

2mv2−

1

2m

v2B

解得W=422.5J

答:(1)设人助跑距离xAB=16m,到达B点时速度vB=8m/s,则助跑过程中合力的最大功率1040W;

(2)设人跑动过程中重心离地高度H=1.0m,在(1)问的条件下,在B点蹬地弹起瞬间,至少再做422.5J的功.

点评:

本题考点: 动能定理的应用;匀变速直线运动的速度与位移的关系;功率、平均功率和瞬时功率.

考点点评: 了解研究对象的运动过程是解决问题的前提,根据题目已知条件和求解的物理量选择物理规律解决问题;动能定理的应用范围很广,可以求速度、力、功等物理量,特别是可以去求变力功;一个题目可能需要选择不同的过程多次运用动能定理研究.