黃　楷

2008年8月22日，北京奧運(yùn)會(huì)田徑比賽第八日晚上在國(guó)家體育場(chǎng)進(jìn)行的男子撐竿跳高決賽中，澳大利亞選手史蒂夫·胡克以5米96的高度奪冠，同時(shí)打破了奧運(yùn)會(huì)紀(jì)錄。俄羅斯選手葉夫根尼·盧基揚(yáng)年科和烏克蘭選手杰尼斯·尤爾琴科分獲亞軍和季軍，成績(jī)分別是5米85和5米70。目前，室外撐竿跳高的世界紀(jì)錄是6.15米，是由謝爾蓋·布勃卡在1994年創(chuàng)造的。

撐竿跳高是田徑運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的一種，撐竿跳高是指運(yùn)動(dòng)員雙手握住一根特制的桿子，經(jīng)過快速助跑后，借助桿子撐地的反彈力量，使身體騰起，躍過橫桿，然后落到下面的海綿上，這是撐竿跳高的整個(gè)過程。運(yùn)動(dòng)員借助竿子支撐和彈力，以懸垂、擺體和舉腿、引體等竿上動(dòng)作使身體越過一定高度。撐竿跳高是一項(xiàng)技術(shù)復(fù)雜的田徑運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目。

原創(chuàng)試題

1. 關(guān)于在撐竿跳高的整個(gè)過程中，下列說法正確的是（）

A. 運(yùn)動(dòng)員的助跑過程機(jī)械能守恒

B. 從起跳到最高點(diǎn)的過程，運(yùn)動(dòng)員和桿組成的系統(tǒng)機(jī)械能能守恒

C. 運(yùn)動(dòng)員從最高點(diǎn)落下到最后停止的過程機(jī)械能守恒

D. 撐竿跳高的整個(gè)過程機(jī)械能守恒

2.在運(yùn)動(dòng)員與海綿發(fā)生相互作用的下降過程中，下列說法正確的是（）

A. 動(dòng)能逐漸減少，加速度逐漸增加

B. 動(dòng)能逐漸減少，加速度逐漸減少

C. 動(dòng)能先逐漸增加后逐漸減少，加速度先逐漸減少后逐漸增加

D. 動(dòng)能先逐漸減少后逐漸增加，加速度先逐漸增加后逐漸減少

3. 撐竿跳高選手為了打破紀(jì)錄，都會(huì)采取哪些方法（）

A. 減輕體重

B. 提高能量的使用效率

C. 在撐竿的頂部助推

D. 在離地時(shí)用力起跳

E. 提高奔跑速度

4. 一位技術(shù)絕對(duì)精湛的撐竿跳高運(yùn)動(dòng)員的跳高動(dòng)作極為完美，幾乎不會(huì)浪費(fèi)能量。把運(yùn)動(dòng)員當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)，助跑過程近似當(dāng)成勻變速運(yùn)動(dòng)。已知運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量為m=60 kg，助跑的距離為s=20 m，助跑過程中的加速度為a=2.5 m/s²，人的重心離地面的距離為h=1.05 m。求：

（1）助跑結(jié)束時(shí)的速度v和他能跳過的高度H；

（2）越過桿之后，運(yùn)動(dòng)員落在海綿上，與海綿開始接觸到運(yùn)動(dòng)員停止的時(shí)間為t=0.2 s，海綿的高度不計(jì)。若運(yùn)動(dòng)員落下來(lái)時(shí)是背朝地，則在運(yùn)動(dòng)員與海綿作用過程中，海綿對(duì)運(yùn)動(dòng)員的平均作用力。（g=10 m/s²）

5. 跳遠(yuǎn)是田徑運(yùn)動(dòng)最傳統(tǒng)的項(xiàng)目之一，2008年北京奧運(yùn)會(huì)男子跳遠(yuǎn)冠軍伊·薩拉迪諾為巴拿馬捧回了歷史上第一枚奧運(yùn)金牌。為了盡可能取得好成績(jī)，運(yùn)動(dòng)員從踏板上起跳前有40 m的助跑距離，以達(dá)到最快的助跑速度，所以運(yùn)動(dòng)員的先天素質(zhì)無(wú)疑是最主要的，其次才是技巧。影響跳遠(yuǎn)的兩個(gè)最重的因素是速度和跳躍高度，跳遠(yuǎn)史上最出色的兩位運(yùn)動(dòng)員杰西·歐文斯和卡爾·劉易斯都證明了這一點(diǎn)，因?yàn)樗麄儍晌煌瑫r(shí)也是那個(gè)時(shí)代最出色的短跑選手，其跳遠(yuǎn)成績(jī)主要依賴于起跳速度。而另一些出色運(yùn)動(dòng)員諸如拉爾夫·波斯頓、鮑勃·博蒙和邁克·鮑威爾則主要依賴于跳躍高度，以此來(lái)彌補(bǔ)爆發(fā)速度方面的不足。跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員在起跳時(shí)必須消耗他本身的一部分動(dòng)能，這部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化成熱和聲消耗掉，設(shè)轉(zhuǎn)化系數(shù)為k。假如運(yùn)動(dòng)員垂直著地，也就是起跳和著地時(shí)的重心高度保持不變。設(shè)起跳前的初速度為v0，起跳角為A。試通過計(jì)算討論運(yùn)動(dòng)員的跳遠(yuǎn)成績(jī)與哪些因素有關(guān)？