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v=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．取g=10m/s²，求：
（1）运动员在跳台上时具有的重力势能（以水面为参考平面）；
（2）运动员起跳时的动能；
（3）运动员入水时的速度大小．

Answer

（1）由重力势能的定义式可以求得；
（2）由动能的公式可以求得运动员起跳时的动能；
（3）根据机械能守恒可以求得运动员入水时的速度大小．
【解析】

（1）取水面为参考平面，
人的重力势能是 Ep=mgh=5000J；
（2）由动能的公式得 Ek==625J；
（3）在整个过程中，只有重力做功，机械能守恒，
由，
解得v=15m/s，
答：
（1）运动员在跳台上时具有的重力势能是5000J；
（2）运动员起跳时的动能是625J；
（3）运动员入水时的速度大小是15m/s．