跳水運(yùn)動員從腳底高于水面H=10米的跳臺自由落下，假設(shè)運(yùn)動員的質(zhì)量m=60千克，其體形可等效為一長度L=1.0米、直徑d=0.30米的圓柱體，略去空氣阻力．運(yùn)動員入水后，水的等效阻力F（非浮力）作用于圓柱體的下端面，F(xiàn)的數(shù)值隨入水深度y變化的函數(shù)曲線如圖．該曲線可近似看圓周的弧長、圓心在O點(diǎn)，圓與oy軸相交于y=h處，與F軸相交于F=處．為了確保運(yùn)動員的安全，試計算水池中水的深度h至少應(yīng)等于多少．（水的密度取ρ=1.0×103千克/米3）．

【答案】分析：在整個運(yùn)動過程中，重力、水的浮力、水的阻力對運(yùn)動員做功，由動能定理可以求出水的深度．
解答：解：在整個運(yùn)動過程中，由動能定理可得：
mg（H+h）-W浮-W阻=0-0，
在向下運(yùn)動過程中，水的浮力均勻增大，
浮力做功W浮=-ρLπgL-πρLd2（h-L）g，
水的阻力做的功W阻=-?mgh=-πmgh，
解得：h==4.9m；
答：水池中水的深度至少為4.9m．
點(diǎn)評：應(yīng)用動能定理即可正確解題，本題的難點(diǎn)是求水的浮力與阻力做的功．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

跳水運(yùn)動員從腳底高于水面H=10米的跳臺自由落下，假設(shè)運(yùn)動員的質(zhì)量m=60千克，其體形可等效為一長度L=1.0米、直徑d=0.30米的圓柱體，略去空氣阻力．運(yùn)動員入水后，水的等效阻力F（非浮力）作用于圓柱體的下端面，F(xiàn)的數(shù)值隨入水深度y變化的函數(shù)曲線如圖．該曲線可近似看圓周的
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弧長、圓心在O點(diǎn)，圓與oy軸相交于y=h處，與F軸相交于F=
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處．為了確保運(yùn)動員的安全，試計算水池中水的深度h至少應(yīng)等于多少．（水的密度取ρ=1.0×103千克/米3）．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

跳水運(yùn)動員從腳底高于水面H=10米的跳臺自由落下，假設(shè)運(yùn)動員的質(zhì)量m=60千克，其體形可等效為一長度L=1.0米、直徑d=0.30米的圓柱體，略去空氣阻力．運(yùn)動員入水后，水的等效阻力F（非浮力）作用于圓柱體的下端面，F(xiàn)的數(shù)值隨入水深度y變化的函數(shù)曲線如圖．該曲線可近似看圓周的
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弧長、圓心在O點(diǎn)，圓與oy軸相交于y=h處，與F軸相交于F=
5mg
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處．為了確保運(yùn)動員的安全，試計算水池中水的深度h至少應(yīng)等于多少．（水的密度取ρ=1.0×103千克/米3）．
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