Question

高中物理求教

.蹦极比赛分成预备运动和比赛动作两个阶段，最初，运动员静止站在蹦床上，在预备运动阶段，他经过若干次蹦跳，逐渐增加上升高度，最终达到完成比赛动作所需的高度，此后，进入比赛动作阶段。
把蹦床简化为一个竖直放置的轻弹簧，弹力大小F=kx(x为床面下沉的距离，k为常量)。质量m=50kg的运动员静止站在蹦床上，床面下沉x=0.10m;在预备运动中，假定运动员所做的总功W全部用于增加其机械能，在比赛动作中，把该运动员视作质点，起每次离开床面做竖直上抛运动的腾空时间均为△=0.2s，设运动员每次落下使床面压缩的最大深度为x1,取重力加速度g=10m/s2,忽略空气阻力的影响。
（1）求常量k,并在图中画出弹力F 随x变化的示意图
（2求在比赛动作中，运动员离开床面后上升的最大高度hm
（3）借助F-x图像可以确定弹力做功的规律，在次基础上，求x1和W的值
第二问答案是5米，答案说上升时间是1秒，题目中不是说共用0.2秒吗？上升时间改0.1秒吧？？？？？还有运动员高度逐渐增高，那么着个上升时间也该变多才对啊，怎么会一直都是0.2秒呢？？？

Answer 1

⑴由静止时床面下沉x=0.10m可知 mg =kx k=mg/x=5000N/m
⑵离开床面做竖直上抛运动，上升和下降都是加速度为g的匀变速运动，速度满足vt=v0-gt。所以由起每次离开床面做竖直上抛运动的腾空时间均为银悄毕△t=0.2s 可知 v0=g△t/2=1m/s ，hm=v0^2/运拿2g=0.05m(你再看看是否把时间△t写错了，不应该这么锋芹短的。）
⑶

追问

2013北京高考23题，如果是0.2s我就没疑问了

追答

ko

追问

？

追答

我找找北京卷，你等等，你找错了，△t=2.0s，所以就是5m

追问

？？？？？还有运动员高度逐渐增高，那么着个上升时间也该变多才对啊，怎么会一直都是2.0秒呢？？？

追答

"起每次离开床面做竖直上抛运动的腾空时间均为"这里不是说离开床面了吗？离开了就只受重力了，竖直上抛可分为上升的匀减速，下降的匀加速，但加速度都是重力加速度且向下。
题目里的时间是上升和下降的总时间。竖直上抛还有对称性，上升和下降的时间相同，即上升1s下降1s

追问

说上抛的对称性？如果每次都是上升1S下落1S这个高度就永远是五米，每次都是5米，那么运动员是怎么一次一次升高的呢？？？

追答

你是高一的学生吗？竖直上抛是上升为匀减速(a=g vt=v0-gt h=v0t-1/2gt^2)，升高最大的高度，由抛出时的初速度决定，而抛出时的初速度是运动员本身要弹簧做功产生的，他对弹簧做的功越多，弹簧的压缩量越大，上抛时的初速度就越大，上升的最大高度就越大。上升的运动不是匀速运动，这道题的第一问不就是告诉你了，弹力F=kx会随型变量x做线性变化吗？当△t=2.0s，是一定时运动员上升的最大高度就一定。

追问

我的困惑：“在预备运动阶段，他经过若干次蹦跳，逐渐增加上升高度”△t=2.0s，你说这个高度怎么会逐渐升高？

追答

压缩量不同就会不同，即x