如图所示,质量m=50kg的跳水运动员从距水面高h=10m的跳台上以v0=5m/s的速度斜向上起跳,最终落入水中.若忽略运动员的身高和空气阻力的影响.(以水面为参考平面)取g=10m/s2,求运动员:

(1)取水面为参考平面,人在跳台上时具有的重力势能是: Ep=mgh=50×10×10=5×103(J)(2)对于起跳过程,由动能定理得:W=12mv20=12×50×52=625(J)(3)对跳起后到落水的过程,只有重力做功,由机械能守恒知: 12mv2=12mv20+mgh代入数据解得:v=v20+2gh=52+2×10×10m/s=15m/s答:(1)在跳台上时具有的重力势能为5×103J;(2)起跳过程中跳台对人做的功为625J;(3)入水时速度的大小为15m/s.(1)重力势能的定义式EP=mgh,h是物体相对于参考平面的高度,代入数据可以求得;(2)根据动能定理求解起跳过程中跳台对人做的功;(3)对跳起后到落水的过程,根据机械能守恒可以求得运动员入水时的速度大小.本题考点:机械能守恒定律.

考点点评:解决本题关键要懂得运用动能定理可求起跳过程变力做功,对于跳起后到落水的过程,只有重力做功,可用机械能守恒定律,也可以运用动能定理求解,要重视物理过程的选择.

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