Question

【題目】圖甲為玩具“跳跳桿”及組成部件（相關(guān)信息見下表）。桿內(nèi)的彈簧可以自由伸縮，人站上踏板后彈簧受拉伸長(zhǎng)，隨后收縮將人向上彈起，帶動(dòng)跳跳桿一起向上運(yùn)動(dòng)。由于重力作用，人和跳跳桿在到達(dá)最高處后會(huì)下落，桿著地后，人繼續(xù)往下運(yùn)動(dòng)拉長(zhǎng)彈簧，接著彈簧又收縮將人向上彈起，……所以人就和桿一起連續(xù)跳。

（1）人站在踏板彈簧向下伸長(zhǎng)的過程中，下列說法正確的是 。

A．人的重力勢(shì)能減小 B．彈簧的彈性勢(shì)能增大 C．人的機(jī)械能守恒

（2）玩跳跳桿需要保持身體的平衡和動(dòng)作的協(xié)調(diào)，這主要是 （選填“大腦”、“小腦”或“腦干”）的功能。

（3）如圖乙，質(zhì)量為60kg、雙腳面積為0.04m2的同學(xué)在玩跳跳桿，當(dāng)彈簧的長(zhǎng)度為56cm時(shí)，踏板與他的雙腳完全接觸，此時(shí)彈簧的彈力通過踏板對(duì)腳的壓強(qiáng)是多少（踏板的重力忽略不計(jì)，彈簧的長(zhǎng)度與所受拉力關(guān)系如圖丙）？

（4）上題中的同學(xué)在水平地面上連續(xù)跳了20次，桿每次上升的高度平均為0.2m，則彈簧克服桿本身重力做功 J（假設(shè)桿始終豎直），從能量利用角度分析，跳跳桿本身的重量應(yīng)該 。

Answer 1

【答案】（1）A B （2）小腦 （3）當(dāng)彈簧長(zhǎng)度56 cmm時(shí)，彈簧的彈力F=800N，受力面積S=0.004m2×2＝0.008 m2，P＝F/S=800N /0.008 m2=1×105Pa （4）100 小一點(diǎn)（或輕一點(diǎn)）

【解析】

試題分析：（1）人站在踏板彈簧向下伸長(zhǎng)的過程中，人的高度下降，人的重力勢(shì)能與高度有關(guān)，高度越低重力勢(shì)能越小，所以人的重力勢(shì)能減小，A正確；彈簧的長(zhǎng)度增加，彈簧的彈性勢(shì)能與彈簧的伸長(zhǎng)量有關(guān)，彈簧伸長(zhǎng)的越長(zhǎng)，彈簧的彈性勢(shì)能越大，所以彈簧的彈性勢(shì)能增大，B正確；由A可得人的重力勢(shì)能減小，而人的動(dòng)能不變，所以人的機(jī)械能減小，C錯(cuò)誤。故答案選AB。（2）人身體的平衡和動(dòng)作的協(xié)調(diào)，主要是小腦來調(diào)節(jié)的。（3）由丙圖可以看出當(dāng)彈簧的長(zhǎng)度為56cm時(shí)，彈簧的彈力通過踏板對(duì)腳的壓力為800N；單個(gè)踏板面積為0.004m2，所以受力面積為0.004m2×2=0.008m2，所以彈簧的彈力通過踏板對(duì)腳的壓強(qiáng)是P＝F/S=800N /0.008 m2=1×105Pa；（4）桿的重力G=mg=2.5kg×10N/kg=25N；彈簧克服桿本身重力做功W=Gh=25N×20×0.2m=100J；從能量利用角度分析，跳桿的重力越小，彈簧克服桿本身重力做功就越少，彈簧對(duì)人做功就越多，所以跳跳桿本身的重量應(yīng)該小一些。