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：

Question

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）在跳台上时具有的重力势能；
（2）起跳过程中跳台对人做的功；
（3）入水时速度的大小．

Answer 1

（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＝(1)/(2)m

v

2 0

＝(1)/(2)×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：
 (1)/(2)mv2=(1)/(2)m

v

2 0

+mgh
代入数据解得：v=√(v20+2gh)=√(52+2×10×10)m/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．