如圖所示是我國某一優(yōu)秀跳水運動員在跳臺上騰空而起的英姿,跳臺距水面高度為10m,此時她恰好到達最高位置,估計此時她的重心離跳臺臺面的高度為1.2m,當她下降到手觸及水面時要伸直雙臂做一個翻掌壓水花的動作,這時她的重心離水面也是1.2m.(取g=10m/s2)求:
(1)從最高點到手觸及水面的過程中其重心可以看作是自由落體運動,她在這一過程中,她完成了一系列動作,則她可利用的時間為多長??
(2)設運動員的重心下沉到水面以下時才開始考慮水的阻力,之前水的阻力可忽略不計,入水之后,她的重心能下沉到離水面約2.8m處,試估算水對她的平均阻力約是她自身重力的幾倍?
分析:(1)根據(jù)位移時間公式求出運動員可利用的時間.
(2)對整個過程運用動能定理,求出水對運動員的平均阻力是重力的倍數(shù).
解答:解:(1)這段時間人重心下降高度為10 m
空中動作時間:h=
1
2
gt2
     得 t=
2h
g

代入數(shù)據(jù)得t=
2×10
10
s=
2
s
=1.4s       
(2)設水的平均阻力為f,運動員的重心入水前下降高度為:h+△h=11.2 m
據(jù)動能定理:mg(h+△h+h)=fh
整理并代入數(shù)據(jù)得
f
mg
=
14
2.8
=5

答:(1)她可利用的時間為1.4s.
(2)水對她的平均阻力約是她自身重力的5倍.
點評:本題第2問,也可以結(jié)合牛頓第二定律和運動學公式進行求解,但是沒有動能定理解決方便.
練習冊系列答案
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如圖所示是空間某一電場中的一條電場線.M、N是該電場線上的兩點.下列說法中正確的是( 。

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如圖所示是我國某優(yōu)秀跳水運動員在跳臺上騰空而起的英姿.跳臺距水面高度為10m,此時她恰好到達最高位置,估計此時她的重心離跳臺臺面的高度為1m.當她下降到手觸及水面時要伸直雙臂做一個翻掌壓水花的動作,這時她的重心離水面也是1m.g取10m/s2,求:
(1)從最高點到手觸及水面的過程中,其重心的運動可以看作是自由落體運動,她在空中完成一系列動作可利用的時間為多長?
(2)忽略運動員進入水面過程中受力的變化,入水之后,她的重心能下沉到離水面約2.5m處,試估算水對她的平均阻力約是她自身重力的幾倍?

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( 。

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