Question

一个高中的力学物理题。

原地起跳摸高是体育课中的一项活动。小明身高1.72m，体重60KG，原地站立时举手摸高达2.14m。起跳摸高时，他先蹲下，然后用力蹬地，0.4s后竖直跳起离开地面，他起跳摸高的最大高度达2.59m，不计空气阻力，g=10m/s^2，求：小明蹬地过程中对地的平均蹬力的大小。

Answer 1

他刚离开地面时的速度设为V，他在空中上升的距离是 H＝2.59－2.14＝0.45米
由V＾2＝2*g*H 得 V＾2＝2*10*0.45，V＝3m/s
在蹬地过程中，取向上为正方向，用动量定理（用其他方法也可），有 (F－Mg)*T＝M*V
（F－60*10）*0.4＝60*3 ，得人受到地面的弹力是F＝1050牛顿，由牛顿第三定律知，人对地的弹力大小也是1050牛顿。

Answer 2

此人跳高h=2.59-2.14=0.45m
h=1/2at^2
a=5.625m/s^2
F-mg=ma
F=mg+ma=937.5N

Answer 3

225N

他克服重力做功为 60×10×（2.59-2.14）J=270J
有动能定理得 W=1/2 mV^2 得V=3m/s
由W=Pt得，P=675w
由P=FV得，F=225N

Answer 4

因为OA，OB，OC是完全相同的重力不可计的钢丝绳，OA=OB,且∠AOB=60°，可知OA,OB绳上的拉力相等，两绳拉力在竖直方向上分量的和=重物的重力，所以OA拉力在竖直方向上的分量等于5×10的3次方，所以OA绳的拉力F=5×10的3次方/cos30度=5.8×10的3次方

Answer 5

因为物体处于平衡状态，所以拉力F=重力，所以OA上的力是拉力的一个分力，又因为OA=OB,且∠AOB=60°，所以Foa=G\cos30°