Question

【題目】如圖所示，質(zhì)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）運動員入水時的速度大小。

（3）若v0和水平方向成60°，求運動員跳起的最大高度。

Answer 1

【答案】（1）Ep=mgh=5000J；（2）v=15m/s；（3）h1=0.94m

【解析】

由重力勢能的定義式可以求得；根據(jù)機械能守恒可以求得運動員入水時的速度大小;由動能定理可以求得運動員跳起的最大高度；

解：(1) 運動員在跳臺上時具有的重力勢能：

(2) 運動過程中，機械能守恒，則有：

解得運動員入水時的速度大小：

(3)設(shè)運動員跳到最高點的速度為，等于的水平分速度:

由動能定理得：

運動員跳起的最大高度：