Question

2008年8月8日第29屆奧林匹克運動會在北京舉行．奧運項目中的跳水運動是一項難度很大又極具觀賞性的運動，我國運動員多次在國際跳水賽上摘金奪銀，被譽為跳水“夢之隊”．如圖所示，是一位跳水運動員從10m跳臺做“反身翻騰二周半”動作時頭部的運動軌跡，最后運動員沿豎直方向以速度v入水．
（1）在整個過程中，在圖上標出頭部的速度方向與入水時速度v的方向相反的位置并標出速度方向．
（2）當運動員到達最高位置時，重心離跳臺臺面的高度估計為1m，當運動員下降到手觸及水面時要伸直雙臂做壓水花的動作，這時運動員的重心離水面也是1m．從最高點到手觸及水面的過程中其重心可以看作是自由落體運動，運動員從最高點到手觸及水面的過程中在空中完成一系列動作可利用的時間為多長？入水時的速度為多大？

Answer 1

分析：（1）由曲線運動的特點可以判斷出各個點的速度的方向，進而可以標出與入水時速度v的方向相反的位置；
（2）根據自由落體運動規律，可以求出運動的時間，也就是做動作的時間和末速度，也就是入水時的速度．

解答：解： （1）曲線運動的速度方向與過該點的曲線的切線方向相同，所以找出速度方向向上的位置就可以了，
答案如圖．
（2）這段時間人重心下降高度為10m，
在空中做動作的時間為，
由h=

1

2

gt²得，
t=

2h g

，
代入數據得t=

2

s=1.4s，
由v²=2gh得，
入水速度v=

2gh

，
代入數據得v=10

2

m/s=14.1m/s，
所以可利用的時間為1.4s；入水時的速度為14.1m/s．

點評：根據曲線運動的特點，可以判斷速度的方向，主要的還是對自由落體運動規律的應用．