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题目
题型:不详难度:来源:
跳水是一项优美的水上运动,左是2008年北京奥运会跳水比赛中小将陈若琳和王鑫在跳台上腾空而起的英姿.其中陈若琳的体重约为30kg,身高约为1.40m,她站在离水面10m高的跳台上,重心离跳台面的高度约为0.80m,竖直向上跃起后重心升高0.45m达到最高点,入水时身体竖直,当手触及水面时伸直双臂做一个翻掌压水花的动作,如右图所示,这时陈若琳的重心离水面约为0.80m.设运动员在入水及在水中下沉过程中受到的水的作用力大小不变.空气阻力可忽略不计,重力加速度g取10m/s2.(结果保留2位有效数字)
(1)求陈若琳从离开跳台到手触及水面的过程中可用于完成一系列动作的时间;
(2)若陈若琳入水后重心下沉到离水面约2.2m处速度变为零,试估算水对陈若琳的作用力的大小.魔方格
答案
(1)陈若琳跃起后可看作竖直向上的匀减速运动,重心上升的高度h1=0.45m
设起跳速度为v0,则v02=2gh1
上升过程的时间t1=
v0
g

解得t1=


2h1
g
=0.3s  
陈若琳从最高处自由下落到手触及水面的过程中重心下落的高度h=10.45 m
设下落过程的时间为t2,则h=
1
2
gt22

解得t2=


2h
g
=


2.09
 s≈1.4 s

陈若琳要完成一系列动作可利用的时间t=t1+t2=1.7 s  
(2)陈若琳的手触及水面到她的重心下沉到离水面约2.2 m处重心的位移s=3.0 m
手触及水面时的瞬时速度v=


2gh

设水对运动员的作用力为Ff,依据动能定理有(mg-Ff)s=0-
1
2
mv2

解得Ff=1.3×103 N 
答:(1)陈若琳从离开跳台到手触及水面的过程中可用于完成一系列动作的时间为1.7 s;
(2)陈若琳入水后重心下沉到离水面约2.2m处速度变为零,水对陈若琳的作用力的大小为1.3×103 N.
核心考点
试题【跳水是一项优美的水上运动,左是2008年北京奥运会跳水比赛中小将陈若琳和王鑫在跳台上腾空而起的英姿.其中陈若琳的体重约为30kg,身高约为1.40m,她站在离水】;主要考察你对竖直上抛运动等知识点的理解。[详细]
举一反三
如图所示,在高h处有个小球A,以速度v1水平抛出,与此同时,地面上有个小球B,以速度v2竖直向上抛出,两小球在空中相遇,则(  )
A.从抛出到相遇所需的时间为
h
v1
B.从抛出到相遇所需的时间为
h
v2
C.两球抛出时的水平距离为
hv2
v1
D.两球抛出时的水平距离为无法确定
魔方格
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在不计空气阻力的情况下,某物体以30m/s的初速度从地面竖直上抛,则(重力加速度g 取10m/s2)(  )
A.前4s内物体的平均速度大小为10m/s
B.前4s内物体的位移大小为50m
C.第2s末到第4s末物体的平均速度为10m/s
D.第2s内和第4s内物体的速度改变量不相同
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一杂技演员把三个球依次竖直向上抛出,形成连续的循环.他每抛出一个球后,再过一段与刚才抛出的球刚才在手中停留的时间相等的时间,又接到下一个球,这样,在总的循环中,便有形成有时空中有三个球,有时空中有两个球,而演员手中则有一半时间内有一个球,有一半时间内没有球.设每个球上升的最大高度为1.25m,(g取10m/s2)则每个球在手中停留 的时间是(  )
A.△t=0.4sB.△t=0.3sC.△t=0.2sD.△t=0.1s
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将一小球竖直上抛,如果小球到达最高点前的最后一秒和离开最高点后的第一秒时间内通过的路程分别为x1和x2,速度变化量的大小分别为△v1和△v2,假设小球所受空气阻力大小不变,则下列表述正确的是(  )
A.x1>x2,△v1<△v2B.x1<x2,△v1>△v2
C.x1<x2,△v1<△v2D.x1>x2,△v1>△v2
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从地面以大小为v1的初速度竖直向上抛出一个皮球,经过时间t皮球落回地面,落地时皮球的速度的大小为v2.已知皮球在运动过程中受到空气阻力的大小与速度的大小成正比,重力加速度大小为g.下面给出时间t的四个表达式中只有一个是合理的.你可能不会求解t,但是你可以通过一定的物理分析,对下列表达式的合理性做出判断.根据你的判断,你认为t的合理表达式应为(  )
A.t=
v1v2
g
B.t=
v1+v2
g
C.t=
v1-v2
g
D.t=


v1v2
g
魔方格
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