我国优秀跳水运动员曾多次获得跳水的世界冠军,为祖国赢得了荣誉.国家队某运动员在一次10m跳台的跳水比赛中,从跳台上跳起到
来源:学生作业帮 编辑:拍题作业网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/11/01 08:02:10
我国优秀跳水运动员曾多次获得跳水的世界冠军,为祖国赢得了荣誉.国家队某运动员在一次10m跳台的跳水比赛中,从跳台上跳起到达最高点时,他的重心离跳台台面的高度为1.5m,在下落过程中他要做一系列动作,当下落到伸直双臂手触及水面时还要做一个翻掌压水花的动作,当手接触水面时他的重心离水面的距离是1.0m.他触水后由于水对他的阻力作用(这个阻力包括浮力和由于运动而受到的水的阻碍作用),他将做减速运动,其重心下沉的最大深度离水面4.5m.不计空气阻力,g取10m/s2.
(1)估算他在下落过程中可用完成一系列动作的时间为多少?
(2)运动员触水后到他停止下沉的过程中,所受的阻力是变力,为计算方便我们可以用平均阻力f表示他所受到的阻力.估算水对他的平均阻力约是他自身所受重力的多少倍?
(1)估算他在下落过程中可用完成一系列动作的时间为多少?
(2)运动员触水后到他停止下沉的过程中,所受的阻力是变力,为计算方便我们可以用平均阻力f表示他所受到的阻力.估算水对他的平均阻力约是他自身所受重力的多少倍?
(1)这段时间人重心下降高度为h=10m+1.5m-1m=10.5m,设空中动作可利用的时间为t,则有:
h=
1
2gt2
得:t=
2h
gs=
2×10.5
10s=
2.1s≈1.4s.
(2)运动员重心入水前下降高度 h=10.5m,从接触水到水中最大深度重心下降的高度为:
h′=1m+4.5m=5.5m.
根据动能定理有:mg(h+h′)-fh′=0,
得:
f
mg=
h+h′
h′=
10.5+5.5
5.5=2.9
即水对他的平均阻力约是他自身所受重力的2.9倍.
答:(1)他在下落过程中可用完成一系列动作的时间为1.4s.
(2)水对他的平均阻力约是他自身所受重力的2.9倍.
h=
1
2gt2
得:t=
2h
gs=
2×10.5
10s=
2.1s≈1.4s.
(2)运动员重心入水前下降高度 h=10.5m,从接触水到水中最大深度重心下降的高度为:
h′=1m+4.5m=5.5m.
根据动能定理有:mg(h+h′)-fh′=0,
得:
f
mg=
h+h′
h′=
10.5+5.5
5.5=2.9
即水对他的平均阻力约是他自身所受重力的2.9倍.
答:(1)他在下落过程中可用完成一系列动作的时间为1.4s.
(2)水对他的平均阻力约是他自身所受重力的2.9倍.
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