Question

海豚靠尾部來(lái)推動(dòng)下部的水，能夠從水中高高躍起，被譽(yù)為“會(huì)飛的魚(yú)”．一身長(zhǎng)l=1.8m，質(zhì)量m=65kg的海豚，躍起后從h₁=1.0m的高度處自由下落，尾部接觸水面后經(jīng)過(guò)時(shí)間t=0.25s身體速度降為零，緊接著尾部用力F向下拍打水，又向上躍起h₂=0.5m，假定上升、下降兩個(gè)階段尾部與水的作用力分別都是恒力，求上升階段尾部與水的作用力F．（取g=10m/s²）

Answer 1

解：自由下落1.0m的末速度=．
在減速時(shí)間為0.25s的勻減速階段，重心下落的高度=0.56m．
豎直向上躍起的速度
離開(kāi)水面之前上升的加速度：
設(shè)尾部與水面的作用力F，由牛頓第二定律有：F-mg=ma
解得F=m（g+a）=1230N．
答：上升階段尾部與水的作用力F=1230N．
分析：先分析海豚躍起后從h₁=1.0m的高度處下落過(guò)程，先自由下落，后進(jìn)入水中做勻減速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)速度位移公式求出海豚落水時(shí)的速度，再用平均速度公式求出海豚在水中重心下降的高度．再研究海豚上升的過(guò)程，根據(jù)速度位移公式求出離開(kāi)水面之前上升的加速度，由牛頓第二定律求出上升階段尾部與水的作用力F．
點(diǎn)評(píng)：本題一要建立模型，簡(jiǎn)化過(guò)程；二要抓住下降與上升兩個(gè)過(guò)程之間的聯(lián)系．