Question

5月15日晚，2011年國際田聯鉆石聯賽上海站結束萬眾矚目的男子110米欄爭奪．首次采用七步上欄的劉翔以13秒07獲得冠軍，不僅創造了該項目今年世界最好成績，還成功地終結美國名將奧利弗21連勝的傲人紀錄！如圖是劉翔奪冠時的跨欄鏡頭和個人資料．請根據題目中提供的信息回答下列問題：
（1）劉翔跑110米欄的平均速度約是多少？（時間近似取13秒，結果保留一位小數）
（2）當劉翔站在冠軍領獎臺上時，他對領獎臺的壓強為多大？（設劉翔每只鞋底與領獎臺的接觸面積約為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，求此時劉翔每跨過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間，利用速度公式求跑110米欄的平均速度；
（2）劉翔站立時對領獎臺的壓力等于劉翔的重力，求出受力面積，利用壓強公式求劉翔對領獎臺的壓強；
（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）劉翔站立時對領獎臺的壓力：
F=G=mg=74kg×10N/kg=740N，
與領獎臺的接觸面積S=2×0.025m²=0.05m²，
對領獎臺的壓強：
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）當劉翔站在冠軍領獎臺上時，他對領獎臺的壓強為14800Pa；
（3）劉翔每跨過一次欄架克服自身重力至少做222J的功．

點評：本題考查了學生對速度公式、壓強公式、功的公式的掌握和運用，計算壓強時，注意F=G，受力面積為兩只腳的面積，易錯點！