Question

【題目】如圖所示，質量m=50kg的跳水運動員從距水面高h=10m的跳臺上以v0=5m/s的速度斜向上起跳，最終落入水中。若忽略運動員的身高。取g=10m/s2，求：

（1）運動員在跳臺上時具有的重力勢能（以水面為參考平面）；

（2）運動員起跳時的動能；

（3）運動員入水時的速度大小。

Answer 1

【答案】（1）5000J （2）625J （3）15m/s

【解析】試題分析：由重力勢能的定義式可以求得；由動能的公式可以求得運動員起跳時的動能；根據機械能守恒可以求得運動員入水時的速度大小。

（1）取水面為參考平面，人的重力勢能是 Ep=mgh=5000J；

（2）由動能的公式得 ：

（3）在整個過程中，只有重力做功，機械能守恒 ，解得v=15m/s。