Question

2008年8月8日第29届奥林匹克运动会在北京举行．奥运项目中的跳水运动是一项难度很大又极具观赏性的运动，我国运动员多次在国际跳水赛上摘金夺银，被誉为跳水“梦之队”．如图所示，是一位跳水运动员从10m跳台做“反身翻腾二周半”动作时头部的运动轨迹，最后运动员沿竖直方向以速度v入水．
（1）在整个过程中，在图上标出头部的速度方向与入水时速度v的方向相反的位置并标出速度方向．
（2）当运动员到达最高位置时，重心离跳台台面的高度估计为1m，当运动员下降到手触及水面时要伸直双臂做压水花的动作，这时运动员的重心离水面也是1m．从最高点到手触及水面的过程中其重心可以看作是自由落体运动，运动员从最高点到手触及水面的过程中在空中完成一系列动作可利用的时间为多长？入水时的速度为多大？

Answer 1

分析：（1）由曲线运动的特点可以判断出各个点的速度的方向，进而可以标出与入水时速度v的方向相反的位置；
（2）根据自由落体运动规律，可以求出运动的时间，也就是做动作的时间和末速度，也就是入水时的速度．

解答：解： （1）曲线运动的速度方向与过该点的曲线的切线方向相同，所以找出速度方向向上的位置就可以了，
答案如图．
（2）这段时间人重心下降高度为10m，
在空中做动作的时间为，
由h=

1

2

gt²得，
t=

2h g

，
代入数据得t=

2

s=1.4s，
由v²=2gh得，
入水速度v=

2gh

，
代入数据得v=10

2

m/s=14.1m/s，
所以可利用的时间为1.4s；入水时的速度为14.1m/s．

点评：根据曲线运动的特点，可以判断速度的方向，主要的还是对自由落体运动规律的应用．