我国优秀跳水运动员曾多次获得跳水的世界冠军,为祖国赢得了荣誉.国家队某运动员质量为45kg,他在一次10m跳台的跳水比赛中,在跳台上预备起跳时重心离跳台的台面0.60m,从跳台上跳起到达最

Question

我国优秀跳水运动员曾多次获得跳水的世界冠军,为祖国赢得了荣誉.国家队某运动员质量为45kg
,他在一次10m跳台的跳水比赛中,在跳台上预备起跳时重心离跳台的台面0.60m,从跳台上跳起到达最高点时,他的重心离跳台台面的高度为1.5m,在下落过程中他要做一系列动作,当下落到伸直双臂手触及水面时还要做一个翻掌压水花的动作,当手接触水面时他的重心离水面的距离是1.0m.他触水后由于水对他的阻力作用（这个阻力包括浮力和由于运动而受到的水的阻碍作用）,他将做减速运动,其重心下沉的最大深度离水面4.5m.忽略他起跳后水平方面的运动,不计空气阻力g取10m/s2.
（1）该运动员起跳过程中需要做多少功?
（2）从预备起跳到深入水下最低点的整个过程中,重力做多少功?
（3）从接触水面到深入水下最低点的整个过程中,要克服水的阻力做多少功?

Answer 1

（1）做功等于最高点和起跳点的重力势能差 mgh=45kg×10m/s2×(1.5-0.6)m=405J
（2）做功等于起跳点到入水最低点势能差（起跳到最高点再落回起跳高度重力做功正负抵消为0）mgh=45kg×10m/s2×(4.5+10+0.6)m=6795J
（3）克服水阻力做功等于最高点到最低点无阻力时的全部势能
mgh=45kg×10m/s2×(10+4.5+1.5)m=7200J