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.