Question

12．某同學(xué)利用數(shù)碼相機(jī)連拍功能記錄運(yùn)動(dòng)會(huì)上女子跳水比賽中運(yùn)動(dòng)員在10m跳臺(tái)跳水的全過(guò)程．所拍攝的第一張照片恰為她們起跳的瞬間，第五張如圖甲，該同學(xué)認(rèn)為這時(shí)她們處在最高點(diǎn)，第二十一張如圖乙，她們正好身體豎直、雙手剛剛觸及水面，查閱資料得知相機(jī)拍攝兩張照片間隔時(shí)間T=0.1s（忽略相機(jī)曝光時(shí)間），設(shè)起跳時(shí)重心離臺(tái)面及觸水時(shí)重心離水面的距離相等，由以上材料：（g=10m/s²）
（1）求運(yùn)動(dòng)員的起跳速度大��；
（2）分析第五張照片是在最高點(diǎn)嗎？如果不是，此時(shí)運(yùn)動(dòng)員的重心是處于上升階段還是下降階段？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移時(shí)間公式求出運(yùn)動(dòng)員起跳時(shí)的速度大小．
（2）根據(jù)速度時(shí)間公式求出運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，分析重心是處于上升階段還是下降階段．

解答 解：（1）運(yùn)動(dòng)員豎直上拋的時(shí)間為：
t=20T=20×0.1s=2s
根據(jù)x=${v}_{0}t-\frac{1}{2}g{t}^{2}$代入數(shù)據(jù)有：-10=$2{v}_{0}-\frac{1}{2}×10×4$，
解得：v₀=5m/s
由v₀=gt′得：$t′=\frac{{v}_{0}}{g}=\frac{5}{10}s=0.5s$，
因?yàn)?.5s＞0.4s，所以第五張照片不是在最高點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)員的重心處于上升階段．
答：（1）運(yùn)動(dòng)員的起跳速度大小為5m/s；
（2）第五張照片不是在最高點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)員的重心處于上升階段．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了豎直上拋運(yùn)動(dòng)的基本運(yùn)用，知道豎直上拋運(yùn)動(dòng)的加速度不變，結(jié)合勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式和速度公式進(jìn)行求解，難度不大．