问题 问答题

“10m跳台跳水”是奥运会中的一个项目,某跳水运动员竖直向上起跳时她的重心离跳台台面的高度约为0.9m,当她下降到手触及水面时她的重心离水面距离也约为0.9m.若该运动员从跳离跳台到手触水经历的时间为2s,不计空气阻力,g取10m/s2.求

(1)运动员起跳速度的大小;

(2)若运动员从双手触水到速度为零的过程中,重心下降了2.5m,假设在此入水过程中运动员始终是竖直的,则水对她的平均阻力约为其自身重力的几倍?

答案

(1)设跳离跳台时运动员的速度为v,规定向上为正方向,则由运动学公式有 -h=vt-

1
2
gt2  ①

解得:v=5m/s  ②

(2)设手触及水面时,运动员的速度为v',v'=v-gt  ③

在入水至重心速度减为零的过程中设水对运动的平均阻力为f,由动能定理得:-(f-mg)h′=0-

1
2
mv2  ④

解得:f=5.5mg  ⑤

因此水对她的平均阻力约为其自身重力的5.5倍.

答:

(1)运动员起跳速度的大小为5m/s;

(2)若运动员从双手触水到速度为零的过程中,重心下降了2.5m,假设在此入水过程中运动员始终是竖直的,则水对她的平均阻力约为其自身重力的5.5倍.

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