跳水运动员从高于水面H=10 m的跳台自由落下.假设运动员的质量m=60 kg.其体形等效为一个长L=1 m.直径d=0.30 m的圆柱体.略去空气阻力.运动员入水后.水的等效阻力F作用于圆柱体下端面.F的值随着水深度Y变化如图3-2-19.该曲线可近似看成椭圆的一部分.该椭圆的长.短轴分别与坐标轴OY和OF重合.交点为Y=h和F=5mg/2.为了确保运动员的安全.试计算水池中的深度h至少应等于多少. 图3-2-19 解析:运动员所受水的等效阻力是变力.所以只能用动能定理求解.对整个过程.有重力对他做正功.浮力和水的等效阻力对他做负功.重力做功为:W1=mg(H+h). 水的等效阻力对他做的功可以利用图线下的面积来求.为 W2=××h=, 水对他的浮力一开始是变力.当人全部进入水中后变为恒力.所以水的浮力对他做的功应分两段来求: W3=d2Lρg×d2Lρg(h-L), 于是由动能定理得: mg(H+h)d2Lρg×d2Lρg·(h-L)=0.可解得:h=4.9 m. 答案:4.9 m 同步测控 我夯基 我达标 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

跳水运动员从高于水面,H10 m的跳台自由落下,运动员的质量m60 kg,其体形可等效为长度l1.0 m、直径d0.30 m的圆柱体,略去空气阻力,运动员入水后水的等效阻力F作用于圆柱体下端面,F量值随入水深度Y的变化如图所示,该曲线近似为椭圆的一部分,长轴和短轴分别与OYOF重合,为了确保运动员绝对安全,试计算水池中水的h至少应等于多少?

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(2013·天津河西二模,11题)(18分)目前,滑板运动受到青少年的追捧。如图是某滑板运动员在一次表演时的一部分赛道在竖直平面内的示意图。赛道光滑,FGI为圆弧赛道,半径R=6.5 m,C为最低点并与水平赛道BC位于同一水平面,KADE平台的高度都为h=1.8 m。BCF处平滑连接。滑板ab的质量均为m=5 kg,运动员质量为M=45 kg。

表演开始,运动员站在滑板b上。先让滑板aA点静止下滑,tl=0.1 s后再与b板一起从A点静止下滑。滑上BC赛道后,运动员从b板跳到同方向运动的a板上,在空中运动的时间t2=0.6 s(水平方向是匀速运动)。运动员与a板一起沿CD赛道上滑后冲出赛道,落在EF赛道的P点,沿赛道滑行,经过最低点G时,运动员受到的支持力FN=742.5 N。(滑板和运动员的所有运动都在同一竖直平面内,计算时滑板和运动员都看作质点,取g=10 m/s2

(1)滑到G点时,运动员的速度是多大?

(2)运动员跳上滑板a后,在BC赛道上.与滑板a共同运动的速度是多大?

(3)从表演开始到运动员滑至I的过程中,系统的机械能改变了多少?

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目前,滑板运动受到青少年的追捧。如图是某滑板运动员在一次表演时的一部分赛道在竖直平面内的示意图,赛道光滑,FGI为圆弧赛道,半径R=6.5 m,G为最低点并与水平赛道BC位于同一水平面,KA、DE平台的高度都为h=18 m。B、C、F处平滑连接。滑板a和b的质量均为m,m=5 kg,运动员质量为M,M=45 kg。表演开始,运动员站在滑板b上,先让滑板a从A点静止下滑,t1=0.1 s后再与b板一起从A点静止下滑。滑上BC赛道后,运动员从b板跳到同方向运动的a板上,在空中运动的时间t2=0.6 s。(水平方向是匀速运动)。运动员与a板一起沿CD赛道上滑后冲出赛道,落在EF赛道的P点,沿赛道滑行,经过G点时,运动员受到的支持力N=742.5 N。(滑板和运动员的所有运动都在同一竖直平面内,计算时滑板和运动员都看作质点,取g=10 m/s2
(1)滑到G点时,运动员的速度是多大?
(2)运动员跳上滑板a后,在BC赛道上与滑板a共同运动的速度是多大?
(3)从表演开始到运动员滑至I的过程中,系统的机械能改变了多少?

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目前,滑板运动受到青少年的追捧.如图是某滑板运动员在一次表演时的一部分赛道在竖直平面内的示意图,赛道光滑,FGI为圆弧赛道,半径R=6.5 m,G为最低点并与水平赛道BC位于同一水平面,KA、DE平台的高度都为h=18 m.B、C、F处平滑连接.滑板ab的质量均为mm=5 kg,运动员质量为MM=45 kg.

表演开始,运动员站在滑板b上,先让滑板aA点静止下滑,t1=0.1 s后再与b板一起从A点静止下滑.滑上BC赛道后,运动员从b板跳到同方向运动的a板上,在空中运动的时间t2=0.6 s.(水平方向是匀速运动).运动员与a板一起沿CD赛道上滑后冲出赛道,落在EF赛道的P点,沿赛道滑行,经过G点时,运动员受到的支持力N=742.5 N.(滑板和运动员的所有运动都在同一竖直平面内,计算时滑板和运动员都看作质点,取g=10 m/s2)

(1)滑到G点时,运动员的速度是多大?

(2)运动员跳上滑板a后,在BC赛道上与滑板a共同运动的速度是多大?

(3)从表演开始到运动员滑至I的过程中,系统的机械能改变了多少?

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第六届亚冬会在长春刚刚落下帷幕,中国体育代表团获得了可喜的好成绩.如下图所示,高台滑雪运动员从跳台边缘的O点以水平方向的速度跳出.他离开跳台时的速度为v0=8.0 m/s,运动员连同滑雪板的质量为m=50 kg,他落到了斜坡上的A点,斜坡与水平面的夹角为37°,O点位于斜坡上的B点的正上方,OB之间的高度为h=3.2 m..忽略空气阻力的影响,重力加速度g=10 m/s2.求运动员在空中飞行的时间t以及运动员落在斜坡上的速度大小v.(sin37°=0.6)

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同步练习册答案