题目内容

【题目】如图所示,在跳板跳水比赛中,运动员的起跳过程可简化为:运动员走上跳板,将跳板从水平位置B压到最低点C,跳板又将运动员向上弹起,直到运动到最高点A,然后运动员完成规定动作落入水中,则下列说法正确的是

A. 运动员在下压跳板运动至最低点C时,其所受外力的合力为0

B. 运动员从BC过程中,动能一直在减小

C. 运动员从BC过程中,跳板的弹性势能一直在增加

D. 在从CA的过程中,运动员始终处于超重状态

【答案】C

【解析】运动员在下压跳板运动至最低点C时,跳板的形变量最大,此时所受外力的合力最大,选项A错误;运动员从BC过程中,重力先大于弹力,加速向下运动;当重力等于弹力时速度最大;然后重力小于弹力做减速运动,可知运动员的动能先增加后减小,选项B错误;运动员从B到C过程中,跳板的形变量一直变大,则弹性势能一直在增加,选项C正确;在从CA的过程中,运动员向上先加速后减速,则先超重后失重,选项D错误;故选C.

练习册系列答案
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【题目】某游乐园入口旁有一鲸鱼喷泉,在水泵作用下会从鲸鱼模型背部喷出竖直向上的水柱,将站在冲浪板上的玩偶模型托起,悬停在空中,伴随着音乐旋律,玩偶模型能够上下运动,非常引人驻足,如图所示。这一景观可做如下简化,假设水柱从横截面积为S的喷口持续以速度v0竖直向上喷出;设同一高度水柱横截面上各处水的速率都相同,冲浪板底部为平板且其面积大于水柱的横截面积,保证所有水都能喷到冲浪板的底部。水柱冲击冲浪板前其水平方向的速度可忽略不计,冲击冲浪板后,水在竖直方向的速度立即变为零,在水平方向朝四周均匀散开。已知玩偶模型和冲浪板的总质量为M,水的密度为ρ,重力加速度大小为g,空气阻力及水的粘滞阻力均可忽略不计。

1)试计算玩偶模型在空中悬停时,水对冲浪板的冲击力大小和喷泉单位时间内喷出的水的质量;

2)实际上当我们仔细观察发现喷出的水柱在空中上升阶段并不是粗细均匀的,而是在竖直方向上一端粗一端细,请你分析上升阶段的水柱是上端较粗还是下端较粗,并说明水柱呈现该形态的原因。

3由于水柱顶部的水与冲浪板相互作用的时间很短,因此在分析水对冲浪板的作用力时可忽略这部分水所受的重力作用。求玩偶在空中悬停时,其底面相对于喷口的高度。

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