38.(2009常州中学月考)  跳水是一项优美的水上运动,如图甲是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30 kg,

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,如图13乙所示,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

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阻力的大小。

 

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,上升过程的时间

解得  t1=0.3 s            

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=10.45m 

设下落过程的时间为t2,则

解得 s≈1.4 s        

陈若琳要完成一系列动作可利用的时间tt1+t2=1.7s     

说明:t2s表示也给分。 

(2)陈若琳的手触及水面到她的重心下沉到离水面约2.2m处的位移s=3.0 m

手触及水面时的瞬时速度       

设水对运动员的作用力为Ff,依据动能定理有

解得 Ff=1.3´103N           

说明:用其他方法求解,正确的也给分。

 0  400423  400431  400437  400441  400447  400449  400453  400459  400461  400467  400473  400477  400479  400483  400489  400491  400497  400501  400503  400507  400509  400513  400515  400517  400518  400519  400521  400522  400523  400525  400527  400531  400533  400537  400539  400543  400549  400551  400557  400561  400563  400567  400573  400579  400581  400587  400591  400593  400599  400603  400609  400617  447090 

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