Question

“10m跳臺跳水”是奧運會中我國的一個優勢項目．某跳水運動員豎直向上起跳時她的重心離跳臺臺面的高度約為0.9m，當她下降到手觸及水面時她的重心離水面距離也約為0.9m．若該運動員從跳離跳臺到手觸水經歷的時間為2s，不計空氣阻力，g取10m/s²．求
（1）運動員從起跳至落水過程的位移？
（2）運動員起跳速度的大小？

Answer 1

解：根據題意，運動員從起跳至落水過程中，以重心為研究對象，運動員的位移剛好為10m．
已知運動員跳水過程可視為豎直上拋運動，取向上為正方向，已知加速度為a=-g，位移x=-10m，時間t=2s，根據豎直上拋運動的位移時間關系
x=可得運動員的初速度：==5m/s．
答：（1）運動員從起跳至落水過程的位移為10m
（2）運動起跳的速度大小為5m/s．
分析：運動員重心從離跳臺0.9m，落水時重心離水面距離也為0.9m，跳臺高度為10m，所以運動員從起跳至落水過程的位移剛好為10．運動員起跳至落水過程可視為豎直上拋過程，已知運動員在此過程中的加速度、時間和位移，求運動員的初速度，根據運動學公式位移和時間關系直接求解即可．
點評：運動員從起跳至落水過程中可以運動員的重心為研究對象，事實也就是運動起跳至手觸及水面時的位移，再根據運動員做豎直上拋運動，已知運動員的位移、加速度、和時間根據位移時間關系求出運動員的初速度即可．