计算题集训一1.完整的撑杆跳高过程可以简化成三个阶段:持杆助跑、撑杆起跳上升、越杆下落.在第二十九届北京奥运会比赛中,俄罗斯女运动员伊辛巴耶娃以5
05m的成绩打破世界纪录.设伊辛巴耶娃从静止开始以加速度a=1
25m/s2匀加速助跑,速度达到v=9
0m/s时撑杆起跳,到达最高点时过杆的速度不计,过杆后做自由落体运动,重心下降h2=4
05m时身体接触软垫,从接触软垫到速度减为零的时间t=0
90s.已知伊辛巴耶娃的质量m=65kg,重力加速度g取10m/s2,不计空气阻力.求:(1)伊辛巴耶娃起跳前的助跑距离;(2)将伊辛巴耶娃从接触软垫到速度减为零的过程看成匀减速运动,求软垫对她的平均作用力大小.解析(1)设助跑距离为x,由运动学公式v2=2ax解得:x==32
4m(2)运动员过杆后做自由落体运动,设接触软垫时的速度为v′,由运动学公式有:v′2=2gh2设软垫对运动员的作用力为F,由牛顿第二定律得:F-mg=ma′由运动学公式a=解得:F=1300N答案(1)32
4m(2)1300N2.(2013·全国新课标Ⅱ·24)如图1,匀强电场中有一半径为r的光滑绝缘圆轨道,轨道平面与电场方向平行.a、b为轨道直径的两端,该直径与电场方向平行.一电荷量为q(q>0)的质点沿轨道内侧运动.经过a点和b点时对轨道压力的大小分别为Na和Nb,不计重力,求电场强度的大小E、质点经过a点和b点时的动能.图1解析质点所受电场力的大小为F=qE①设质点质量为m,经过a点和b点时的速度大小分别为va和vb,由牛顿第二定律有F+Na=m②Nb-F=m③设质点经过a点和b点时的动能分别为Eka和Ekb,有Eka=mv④Ekb=mv⑤根据动能定理有Ekb-Eka=F·2r⑥联立①②③④⑤⑥式得E=(Nb-Na)⑦Eka=(Nb+5Na)⑧Ekb=(5Nb+Na)答案(Nb-Na)(Nb+5