跳水運(yùn)動(dòng)員從高于水面H=10m的跳臺(tái)自由落下。假設(shè)運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量m=60kg，其體形可等效為一長(zhǎng)度L=1.0m、直徑d=0.3m的圓柱體。略去空氣阻力。運(yùn)動(dòng)員入水后，水的等效阻力F作用于圓柱體的下端面，F(xiàn)的量值隨入水深度Y變化的函數(shù)曲線如圖所示。該曲線可近似看作橢圓的一部分，該橢圓的長(zhǎng)、短軸分別與坐標(biāo)軸OY 和OF重合。橢圓與Y軸相交于Y=h處，與F軸相交于處。為了確保運(yùn)動(dòng)員的安全，試計(jì)算：

水池中水的深度h至少應(yīng)等于多少。（提示：橢圓面積，a、b分別為長(zhǎng)半軸和短半軸）
4.95m

試題分析：由題設(shè)，不計(jì)空氣阻力，運(yùn)動(dòng)員從跳臺(tái)自由落下做自由落體運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入水后，受重力、浮力、水的等效阻力作用。對(duì)整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程研究，重力做正功
由圖象知，水的阻力做功為圖線與橫軸所圍成的面積
浮力做功分兩個(gè)階段，從運(yùn)動(dòng)員開始進(jìn)入水面到恰好完全進(jìn)入水中時(shí)為第一階段，此過程水的浮力線性增加，浮力做功為；運(yùn)動(dòng)員完全進(jìn)入水后，浮力為恒力，其做功為
根據(jù)動(dòng)能定理得：
即
解得：
故水池中水的深度h至少應(yīng)等于4.95m
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

美國(guó)職業(yè)籃球聯(lián)賽（NBA）非常精彩，經(jīng)常上演“絕殺”場(chǎng)面：在比賽臨終場(chǎng)不足1s的時(shí)間內(nèi)，運(yùn)動(dòng)員把球投出且準(zhǔn)確命中獲得比賽的勝利。設(shè)運(yùn)動(dòng)員投籃過程中對(duì)籃球做功為W，出手高度為h1，籃筐高度為h2，球的質(zhì)量為，空氣阻力不計(jì)，則籃球進(jìn)筐時(shí)的動(dòng)能為
A．            B．
C．           D．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：實(shí)驗(yàn)題

(6分)某學(xué)習(xí)小組利用自行車的運(yùn)動(dòng)“探究阻力做功與速度變化的關(guān)系”．人騎自行車在平直的路面上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)人停止蹬車后，由于受到阻力作用，自行車的速度會(huì)逐漸減小至零，如圖所示．在此過程中，阻力做功使自行車的速度發(fā)生變化．設(shè)自行車無動(dòng)力后受到的阻力恒定．

(1)在實(shí)驗(yàn)中使自行車在平直的公路上獲得某一速度后停止蹬車，需要測(cè)出人停止蹬車后自行車向前滑行的距離s，為了計(jì)算停止蹬車時(shí)自行車的初速度v，還需要測(cè)量____________（填寫物理量的名稱及符號(hào)）．
(2)設(shè)自行車受到的阻力恒為f，計(jì)算出阻力做的功及自行車的初速度．改變?nèi)送Ｖ沟跑嚂r(shí)自行車的速度，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，可以得到多組測(cè)量值．以阻力對(duì)自行車做功的大小為縱坐標(biāo)，自行車初速度為橫坐標(biāo)，作出W一V曲線．分析這條曲線，就可以得到阻力做的功與自行車速度變化的定性關(guān)系．在實(shí)驗(yàn)中作出W一V圖象如圖所示，其中符合實(shí)際情況的是       

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（14分）有可視為質(zhì)點(diǎn)的木塊由A點(diǎn)以一定的初速度為4m/s水平向右運(yùn)動(dòng)，AB的長(zhǎng)度為2m,物體和AB間動(dòng)摩擦因素為μ1=0.1，BC無限長(zhǎng)，物體和BC間動(dòng)摩擦因素為μ2=， 求：

（1）物體第一次到達(dá)B點(diǎn)的速度
（2）通過計(jì)算說明最后停在水平面上的位置

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（16分）滑板運(yùn)動(dòng)是一項(xiàng)陸地上的“沖浪運(yùn)動(dòng)”，具有很強(qiáng)的觀賞性與趣味性。下坡式滑行軌道可H簡(jiǎn)化為如下模型：如圖所示，abcdf為同一豎直平面內(nèi)的滑行軌道，其中ab、df兩段均為傾角=37o的斜直粗糙軌道，bc為一段半徑為R=5m的光滑圓弧，圓弧與ab相切于磊點(diǎn)，圓弧圓心O在c點(diǎn)的正上方。已知ab之間高度差H1=5rn，cd之間高度差H2=2．25m，運(yùn)動(dòng)員連同滑板的總質(zhì)量m=60kg。運(yùn)動(dòng)員從a點(diǎn)由靜止開始下滑后從C點(diǎn)水平飛出，落在軌道上的e點(diǎn)，經(jīng)短暫的緩沖動(dòng)作后沿斜面方向下滑。de之間的高度差H3="9" m，運(yùn)動(dòng)員連同滑板可視為質(zhì)點(diǎn)，忽略空氣阻力，取g =10m/s2，sin37o=0．6，cos37o=0．8 。求：
（1）運(yùn)動(dòng)員剛運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)時(shí)的速度大�。�
（2）運(yùn)動(dòng)員（連同滑板）剛運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力；
（3）運(yùn)動(dòng)員（連同滑板）在由a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)過程中阻力對(duì)它做的功。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（18分）如圖所示，質(zhì)量為m1=0.01Kg的子彈A，垂直紙筒的旋轉(zhuǎn)軸穿過高速旋轉(zhuǎn)的紙筒B且只在B上留下一個(gè)彈孔，子彈穿過B后打入質(zhì)量為m2=0.99Kg的木塊C中，并在C里面（A、C可視為質(zhì)點(diǎn)）。木塊C放在長(zhǎng)木板D的左端，D的質(zhì)量m3=3kg，長(zhǎng)度為L(zhǎng)1=0.375m。長(zhǎng)木板剛在光滑的水平桌面上，水平桌面的右端有一很薄的與D等高的固定擋板E，D的右端到E距離L2=0.125m，D碰到即被粘牢，C則離開D飛到桌面下方的水平地面上。已知紙筒直徑d=30cm，紙筒勻速旋轉(zhuǎn)的角速度，C與D之間的動(dòng)摩擦因素，木板D的上表面距離地面高H=5m，子彈穿過紙筒的過程中所受的摩擦力和空氣阻力忽略不計(jì)，取g=10m/s2。求：
（1）若發(fā)生子彈的槍有兩個(gè)檔位，可以發(fā)射兩種初速度不同的子彈，為了讓子彈穿過紙筒的時(shí)間盡可能短，子彈兩個(gè)檔位的速度大小分別是多少？
（2）在（1）問中，討論子彈打入C后，整體能否與D達(dá)到共同速度，并求出AC整體能與D達(dá)到共速情況下AC整體落到地面上距桌邊的距離。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題


在一場(chǎng)英超聯(lián)賽中，我國(guó)球員孫繼海大力踢出的球飛行15 m后，擊在對(duì)方球員勞特利奇的身上．假設(shè)球擊中身體時(shí)的速度約為22 m/s，離地高度約為1.5 m，估算孫繼海踢球時(shí)腳對(duì)球做的功為
A．15 J
B．150 J
C．1 500 J
D．15 000 J

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（8分）在光滑水平面上，原來靜止的物體在水平力F的作用下，經(jīng)過時(shí)間ｔ、通過位移Ｌ后，動(dòng)量為ｐ、動(dòng)能為Ek ,則:
(1)若由靜止出發(fā)，仍在水平力F的作用下，求經(jīng)過時(shí)間2ｔ后物體的動(dòng)能；
(2)若由靜止出發(fā)，仍在水平力F的作用下，求通過位移2Ｌ后物體的動(dòng)量。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，傾斜的傳動(dòng)帶以恒定的速度v2向上運(yùn)動(dòng)，一個(gè)小物塊以初速度v1從底端沖上傳動(dòng)帶，且v1大于v2，小物塊從傳動(dòng)帶底端到達(dá)頂端的過程中一直做減速運(yùn)動(dòng)，則（  ）
A．小物塊到達(dá)頂端的速度可能等于零
B．小物塊到達(dá)頂端的速度不可能等于v2
C．小物塊的機(jī)械能一直在減小
D．小物塊所受的合外力一直做負(fù)功

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案