Question

如图，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。取g=10m/s²。

求：（1）运动员在跳台上时的重力势能（以水面为参考平面）；

（2）运动员起跳时的动能；

（3）运动员入水时的速度大小。

Answer

(1)5000J (2）625J (3）15m/s

【解析】

试题分析：（1）取水面为零势能参考面，人在跳台上时具有的重力势能是：

（2）对于起跳过程，由动能定理得：

（3）对跳起后到落水的过程，只有重力做功，由机械能守恒知：

代入数据解得：

考点：机械能守恒定律。

【名师点睛】本题考查学生对重力势能和动能概念的认识和简单计算以及机械能守恒定律的应用，只有对和两式中各量的含义有清晰的认识，才能正确计算，对h和v要知道零势能参考面和参考系；应用机械能守恒定律时，首先要根据题目中所给的情景判断是否守恒，然后在确定利用守恒观点、转化观点还是转移观点列式求解。