世界著名撑杆跳高运动员、乌克兰名将布勃卡身高1.83 m,体重82 kg,他曾35次打破撑杆跳高世界纪录,目前仍保持着6.14 m的世界纪录.请你回答以下两个问

世界著名撑杆跳高运动员、乌克兰名将布勃卡身高1.83 m,体重82 kg,他曾35次打破撑杆跳高世界纪录,目前仍保持着6.14 m的世界纪录.请你回答以下两个问

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世界著名撑杆跳高运动员、乌克兰名将布勃卡身高1.83 m,体重82 kg,他曾35次打破撑杆跳高世界纪录,目前仍保持着6.14 m的世界纪录.请你回答以下两个问题:
(1)他最后跳过6.14 m时,至少克服重力做多少功?
(2)他的重力势能改变了多少?
答案
4 284.5 J  4 284.5 J
解析
要想计算出撑杆跳运动员在跳过横杆的过程中,克服重力所做的功,应该先考虑运动员中心升高的高度.乌克兰名将布勃卡身高1.83 m,目前仍保持着6.14 m的世界纪录,人的重心大约在人身高的一半的位置,即0.935 m,在撑杆跳的过程中,人的重心升高的高度为:h="6.14" m-0.935 m="5.22" m,在人重心升高的过程中,克服重力所做的功为:W="mgh=82×10×5.22" J="4" 284.5 J;运动员克服重力做了负功,运动员的重力势能增加了4 284.5 J.
举一反三
将一个边长为a、质量为m的匀质正方体,移动一段距离l(la),已知正方体与水平地面的动摩擦因数为μ,可供选择的方法有两种:水平推动和翻动.请回答:选择哪一种方法较为省力气?
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将横截面积为S的玻璃管弯成如图5-4-5所示的连通器,放在水平桌面上,左、右管处在竖直状态,先关闭阀门K,往左、右管中分别注入高度为h1和h2、密度为ρ的液体,然后打开阀门K,直到液体静止.在上述过程中,液体的重力势能减少量为(   )

图5-4-5
A.ρgS(h1-h2B.ρgS(h1-h22
C.ρgS(h1-h22D.ρgS(h1-h2

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如图5-4-7所示,两个轨道均光滑,它们高度相同,让质量均为m的两个物体分别沿轨道由静止开始从顶端运动到底端,求:两个物体在运动过程中重力势能的变化量及重力对物体所做的功.

图5-4-7
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图5-4-4中ABCD是一条长轨道,其中AB段是倾角为θ的斜面,CD是水平的,BC是与AB和CD都相切的一小段圆弧,其长度可以略去不计,一质量为m的小滑块在A点从静止状态释放,沿轨道滑下,最后停在D点,A点和D点的位置如图所示.现用一沿轨道方向的力推滑块,使它缓慢地由D点推回到A点时停下,设滑块与轨道间的动摩擦因数为μ,则推力做的功等于(   )

图5-4-4
A.μmg(s+h/sinθ)B.2μmg(s+hcotθ)
C.mghD.2mgh

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甲、乙两个物体距地面的高度分别为h1和h2(h1>h2),它们对地面的重力势能分别为Ep1和Ep2,则(   )
A.Ep1>Ep2B.Ep1=Ep2C.Ep1<Ep2D.无法确定

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