Question

5月15日晚，2011年國(guó)際田聯(lián)鉆石聯(lián)賽上海站結(jié)束萬(wàn)眾矚目的男子110米欄爭(zhēng)奪．首次采用七步上欄的劉翔以13秒07獲得冠軍，不僅創(chuàng)造了該項(xiàng)目今年世界最好成績(jī)，還成功地終結(jié)美國(guó)名將奧利弗21連勝的傲人紀(jì)錄！如圖是劉翔奪冠時(shí)的跨欄鏡頭和個(gè)人資料．請(qǐng)根據(jù)題目中提供的信息回答下列問(wèn)題：
（1）劉翔跑110米欄的平均速度約是多少？（時(shí)間近似取13秒，結(jié)果保留一位小數(shù)）
（2）當(dāng)劉翔站在冠軍領(lǐng)獎(jiǎng)臺(tái)上時(shí)，他對(duì)領(lǐng)獎(jiǎng)臺(tái)的壓強(qiáng)為多大？（設(shè)劉翔每只鞋底與領(lǐng)獎(jiǎng)臺(tái)的接觸面積約為0.025m²，g取l0N/kg）
（3）男子110米跨欄欄架高度為106.7厘米，若劉翔在跨欄的瞬間其重心平均提高了30cm，求此時(shí)劉翔每跨過(guò)一次欄架克服自身重力至少做多少功？

Answer 1

分析：（1）知道劉翔跑的路程和所用時(shí)間，利用速度公式求跑110米欄的平均速度；
（2）劉翔站立時(shí)對(duì)領(lǐng)獎(jiǎng)臺(tái)的壓力等于劉翔的重力，求出受力面積，利用壓強(qiáng)公式求劉翔對(duì)領(lǐng)獎(jiǎng)臺(tái)的壓強(qiáng)；
（3）劉翔在跨欄的瞬間其重心平均提高高度，利用W=Gh求劉翔每跨過(guò)一次欄架克服自身重力做的功．

解答：解：
（1）v=

s

t

=

110m

13s

≈8.5m/s；
（2）劉翔站立時(shí)對(duì)領(lǐng)獎(jiǎng)臺(tái)的壓力：
F=G=mg=74kg×10N/kg=740N，
與領(lǐng)獎(jiǎng)臺(tái)的接觸面積S=2×0.025m²=0.05m²，
對(duì)領(lǐng)獎(jiǎng)臺(tái)的壓強(qiáng)：
p=

F

S

=

740N

0.05m2

=14800Pa；
（3）s=30cm=0.3m，
劉翔克服自身重力做的功
W=Fs=Gh=740N×0.3m=222J．
答：（1）劉翔跑110米欄的平均速度約是8.5m/s；
（2）當(dāng)劉翔站在冠軍領(lǐng)獎(jiǎng)臺(tái)上時(shí)，他對(duì)領(lǐng)獎(jiǎng)臺(tái)的壓強(qiáng)為14800Pa；
（3）劉翔每跨過(guò)一次欄架克服自身重力至少做222J的功．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了學(xué)生對(duì)速度公式、壓強(qiáng)公式、功的公式的掌握和運(yùn)用，計(jì)算壓強(qiáng)時(shí)，注意F=G，受力面積為兩只腳的面積，易錯(cuò)點(diǎn)！