Question

12．某同学利用数码相机连拍功能记录运动会上女子跳水比赛中运动员在10m跳台跳水的全过程．所拍摄的第一张照片恰为她们起跳的瞬间，第五张如图甲，该同学认为这时她们处在最高点，第二十一张如图乙，她们正好身体竖直、双手刚刚触及水面，查阅资料得知相机拍摄两张照片间隔时间T=0.1s（忽略相机曝光时间），设起跳时重心离台面及触水时重心离水面的距离相等，由以上材料：（g=10m/s²）
（1）求运动员的起跳速度大小；
（2）分析第五张照片是在最高点吗？如果不是，此时运动员的重心是处于上升阶段还是下降阶段？

Answer 1

分析 （1）根据匀变速直线运动的位移时间公式求出运动员起跳时的速度大小．
（2）根据速度时间公式求出运动的时间，分析重心是处于上升阶段还是下降阶段．

解答 解：（1）运动员竖直上抛的时间为：
t=20T=20×0.1s=2s
根据x=${v}_{0}t-\frac{1}{2}g{t}^{2}$代入数据有：-10=$2{v}_{0}-\frac{1}{2}×10×4$，
解得：v₀=5m/s
由v₀=gt′得：$t′=\frac{{v}_{0}}{g}=\frac{5}{10}s=0.5s$，
因为0.5s＞0.4s，所以第五张照片不是在最高点，运动员的重心处于上升阶段．
答：（1）运动员的起跳速度大小为5m/s；
（2）第五张照片不是在最高点，运动员的重心处于上升阶段．

点评 本题考查了竖直上抛运动的基本运用，知道竖直上抛运动的加速度不变，结合匀变速直线运动的位移公式和速度公式进行求解，难度不大．