首页
>
考试
>
物理
>
高中物理
>
动能定理
> 正文
返回
打印
跳水运动员从脚底高于水面H=10米的跳台自由落下，假设运动员的质量m=60千克，其体形可等效为一长度L=1.0米、直径d=0.30米的圆柱体，略去空气阻力．运动员入水后，水的等效阻
网友投稿 2022-11-05 00:00:00 零零社区
◎ 题目
跳水运动员从脚底高于水面H=10米的跳台自由落下，假设运动员的质量m=60千克，其体形可等效为一长度L=1.0米、直径d=0.30米的圆柱体，略去空气阻力．运动员入水后，水的等效阻力F（非浮力）作用于圆柱体的下端面，F的数值随入水深度y变化的函数曲线如图．该曲线可近似看圆周的
1
4
弧长、圆心在O点，圆与oy轴相交于y=h处，与F轴相交于F=
5mg
2
处．为了确保运动员的安全，试计算水池中水的深度h至少应等于多少．（水的密度取ρ=1.0×10
3
千克/米
3
）．
◎ 答案
在整个运动过程中，由动能定理可得：
mg（H+h）-W
浮
-W
阻
=0-0，
在向下运动过程中，水的浮力均匀增大，
浮力做功W
浮
=-
1
2
ρLπ
(
d
2
)
2
gL-
1
4
πρLd
2
（h-L）g，
水的阻力做的功W
阻
=-
π
4
?
5
2
mgh=-
5
8
πmgh，
解得：h=
mH+
1
8
πρ
L
2
d
2
5
8
πm+
1
4
πρL
d
2
-m
=4.9m；
答：水池中水的深度至少为4.9m．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“跳水运动员从脚底高于水面H=10米的跳台自由落下，假设运动员的质量m=60千克，其体形可等效为一长度L=1.0米、直径d=0.30米的圆柱体，略去空气阻力．运动员入水后，水的等效阻…”主要考查了你对 【动能定理】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202211/363719.html
十二生肖
十二星座
