第2講牛頓第二定律的基本應(yīng)用學(xué)習(xí)目標(biāo)1.會(huì)用牛頓第二定律分析計(jì)算物體的瞬時(shí)加速度。2.掌握動(dòng)力學(xué)兩類(lèi)基本問(wèn)題的求解方法。3.知道超重和失重現(xiàn)象，并會(huì)對(duì)相關(guān)的實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行分析?？键c(diǎn)一瞬時(shí)問(wèn)題的兩類(lèi)模型1.瞬時(shí)問(wèn)題的特點(diǎn):當(dāng)物體所受合力發(fā)生突變時(shí)，加速度也同時(shí)發(fā)生突變，而物體運(yùn)動(dòng)的速度不能發(fā)生突變。2.瞬時(shí)問(wèn)題的兩類(lèi)模型例1(2024·湖南卷，3)如圖，質(zhì)量分別為4m、3m、2m、m的四個(gè)小球A、B、C、D，通過(guò)細(xì)線或輕彈簧互相連接，懸掛于O點(diǎn)，處于靜止?fàn)顟B(tài)，重力加速度為g。若將B、C間的細(xì)線剪斷，則剪斷瞬間B和C的加速度大小分別為()A.g，1.5g B.2g，1.5g C.2g，0.5g D.g，0.5g答案A解析細(xì)線剪斷前，對(duì)B、C、D整體受力分析，由力的平衡條件有A、B間輕彈簧的彈力FAB=6mg，將C、D看成一個(gè)整體，有FBC=3mg，對(duì)D分析，則FCD=mg，剪斷細(xì)繩的瞬間，彈簧的彈力不能發(fā)生突變，則aB=FAB-GB3m=g，aC=人教版教材必修第一冊(cè)P114復(fù)習(xí)與提高B組T1和本高考試題均考查了外界條件突變時(shí)彈簧類(lèi)瞬時(shí)加速度問(wèn)題，教材中是兩球彈簧繩子共線。本高考試題中是四球彈簧繩子共線，還需結(jié)合整體法與隔離法分析，提升了難度。1.如圖，兩個(gè)質(zhì)量相同的小球A和B之間用輕彈簧連接，然后用細(xì)繩懸掛起來(lái)，剪斷細(xì)繩的瞬間，A和B的加速度分別是多少?求解瞬時(shí)加速度問(wèn)題的一般思路例2(2025·八省聯(lián)考山陜青寧卷，6)如圖，質(zhì)量均為m的兩個(gè)相同小球甲和乙用輕彈簧連接，并用輕繩L1、L2固定，處于靜止?fàn)顟B(tài)，L1水平，L2與豎直方向的夾角為60°，重力加速度大小為g。則()A.L1的拉力大小為3mgB.L2的拉力大小為3mgC.若剪斷L1，該瞬間小球甲的加速度大小為3gD.若剪斷L1，該瞬間小球乙的加速度大小為g答案C解析對(duì)甲、乙整體受力分析可知，L1的拉力大小為T(mén)1=2mgtan60°=23mg，L2的拉力大小為T(mén)2=2mgcos60°=4mg，故A、B錯(cuò)誤;若剪斷L1，該瞬間彈簧的彈力不變，則小球乙受的合力仍為零，加速度為零;對(duì)甲分析，由牛頓第二定律可知加速度a=2mgsin60°m=3g，故考點(diǎn)二動(dòng)力學(xué)的兩類(lèi)基本問(wèn)題1.解決動(dòng)力學(xué)兩類(lèi)基本問(wèn)題的思路2.分析動(dòng)力學(xué)兩類(lèi)基本問(wèn)題的關(guān)鍵(1)做好兩類(lèi)分析物體的受力分析和物體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程分析。(2)搭建兩個(gè)橋梁加速度是聯(lián)系運(yùn)動(dòng)和力的橋梁;連接點(diǎn)的速度是聯(lián)系各物理過(guò)程的橋梁。3.基本步驟例3(2025·東北三省名校聯(lián)考)2023年7月8日，哈爾濱獲得第九屆亞洲冬季運(yùn)動(dòng)會(huì)舉辦權(quán)，此次賽事掀起全民參與冰雪運(yùn)動(dòng)的熱潮，滑雪是一項(xiàng)熱門(mén)的冰雪運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目，也是哈爾濱市冰雪旅游的熱門(mén)娛樂(lè)項(xiàng)目?；┻\(yùn)動(dòng)愛(ài)好者能夠通過(guò)改變雪板與雪道的夾角來(lái)改變阻力大小，從而實(shí)現(xiàn)隨心所欲的加速和減速。已知某滑雪運(yùn)動(dòng)愛(ài)好者在一條長(zhǎng)度為100m、傾角為30°的雪道頂端由靜止開(kāi)始沿直線勻加速下滑，該階段所受到的阻力為其總重力的310倍;當(dāng)速度達(dá)到16m/s時(shí)開(kāi)始做勻減速直線運(yùn)動(dòng)直至雪道底端，該階段其所受的阻力為其總重力的2330倍，g取10m/s2(1)運(yùn)動(dòng)愛(ài)好者在加速及減速階段的加速度大小;(2)運(yùn)動(dòng)愛(ài)好者到達(dá)雪道底端的速度大小。答案(1)2m/s283m/s2解析(1)加速階段，根據(jù)牛頓第二定律，有mgsinθ－k1mg=ma1，解得a1=2m/s2減速階段，根據(jù)牛頓第二定律，有mgsinθ－k2mg=ma2解得a2=－83m/s加速度大小為83m/s2(2)設(shè)加速階段的位移為x1，則加速階段x1=v122a1=64m，解得故減速階段位移為x2=36m設(shè)到達(dá)斜面底部的速度為v2，則v22－v1代入數(shù)據(jù)解得v2=8m/s。例4(2025·湖南衡陽(yáng)模擬)北京時(shí)間2023年10月31日8時(shí)11分，神舟十六號(hào)載人飛船返回艙在東風(fēng)著陸場(chǎng)成功著陸。返回艙在離地面約6000m的高空打開(kāi)主傘(降落傘)，在主傘的作用下返回艙速度從80m/s降至10m/s，此后可視為勻速下降，當(dāng)返回艙在距離地面2m時(shí)啟動(dòng)反推發(fā)動(dòng)機(jī)，速度勻減至0后恰落到地面上。設(shè)主傘所受的空氣阻力為f=kv，其中k為定值，v為速率，其余阻力不計(jì)。已知返回艙(含宇航員)總質(zhì)量為3000kg，主傘的質(zhì)量忽略不計(jì)，忽略返回艙質(zhì)量的變化，重力加速度g取10m/s2，設(shè)全過(guò)程為豎直方向的運(yùn)動(dòng)。求:(1)在主傘打開(kāi)后的瞬間，返回艙的加速度大小;(2)若在反推發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)主傘與返回艙之間的繩索處于松弛狀態(tài)，求反推發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的推力大小。答案(1)70m/s2(2)1.05×105N解析(1)主傘打開(kāi)瞬間，由牛頓第二定律可得mg－f1=ma1，其中，f1=kv1返回艙勻速下降過(guò)程，有f2=kv2=mg聯(lián)立可得a1=－70m/s2所以加速度大小為70m/s2。(2)在反推發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，主降落傘和返回艙勻減速至零，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得－2a2h=0－v解得加速度大小為a2=25m/s2根據(jù)牛頓第二定律可得F－mg=ma2解得F=1.05×105N。針對(duì)訓(xùn)練(2025·貴州貴陽(yáng)模擬)一個(gè)質(zhì)量為2kg的箱子靜止放在水平面上，箱子與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，給箱子一個(gè)水平恒定拉力，使箱子從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)2s，箱子的位移為20m。重力加速度g=10m/s2，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，空氣阻力不計(jì)。(1)求拉力F的大小;(2)若拉力大小不變，把拉力的方向改為與水平面成37°角斜向上，使箱子從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，求拉力作用第1s內(nèi)箱子的位移大小。答案(1)30N(2)5.75m解析(1)設(shè)箱子的加速度為a，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得x=12at解得a=2xt2=2×2022m/s根據(jù)牛頓第二定律可得F－μmg=ma解得F=30N。(2)若拉力大小不變，把拉力的方向改為與水平面成37°角斜向上，則有Fcos37°－Ff=ma'Ff=μFN=μ(mg－Fsin37°)聯(lián)立解得箱子的加速度為a'=11.5m/s2則第1s內(nèi)箱子的位移大小x'=12a't12=12×11.5×12考點(diǎn)三超重與失重現(xiàn)象1.超重、失重和完全失重的對(duì)比名稱(chēng)超重失重完全失重產(chǎn)生條件物體的加速度向上物體的加速度向下物體豎直向下的加速度等于g對(duì)應(yīng)運(yùn)動(dòng)情境加速上升或減速下降加速下降或減速上升自由落體運(yùn)動(dòng)、豎直上拋運(yùn)動(dòng)等原理F－mg=maF=mg+mamg－F=maF=mg－mamg－F=mgF=02.對(duì)超重和失重的理解(1)不論超重、失重或完全失重，物體的重力都不變，只是“視重”改變。(2)在完全失重的狀態(tài)下，一切由重力產(chǎn)生的物理現(xiàn)象都會(huì)完全消失。(3)盡管物體的加速度方向不是豎直方向，但只要其加速度在豎直方向上有分量，物體就會(huì)處于超重或失重狀態(tài)。3.判斷超重和失重的方法從受力的角度判斷當(dāng)物體所受向上的拉力(或支持力)大于重力時(shí)，物體處于超重狀態(tài);小于重力時(shí)，物體處于失重狀態(tài);等于零時(shí)，物體處于完全失重狀態(tài)從加速度的角度判斷當(dāng)物體具有向上的加速度時(shí)，物體處于超重狀態(tài);具有向下的加速度時(shí)，物體處于失重狀態(tài);向下的加速度等于重力加速度時(shí)，物體處于完全失重狀態(tài)從速度變化的角度判斷①物體向上加速或向下減速時(shí)，超重②物體向下加速或向上減速時(shí)，失重判斷正誤(1)減速上升的升降機(jī)內(nèi)的物體對(duì)地板的壓力大于物體的重力。(×)(2)加速度大小等于g的物體處于完全失重狀態(tài)。(×)(3)物體處于超重或失重狀態(tài)時(shí)其重力并沒(méi)有發(fā)生變化。(√)(4)根據(jù)物體處于超重或失重狀態(tài)，可以判斷物體運(yùn)動(dòng)的速度方向。(×)例5(2025·黑龍江哈爾濱高三聯(lián)考)某運(yùn)動(dòng)員在10米跳臺(tái)比賽中，跳水過(guò)程從離開(kāi)跳板開(kāi)始計(jì)時(shí)，v－t圖像如圖所示，圖中僅0~t2段為直線，不計(jì)空氣阻力，則由圖可知()A.0~t1段運(yùn)動(dòng)員處于超重狀態(tài)B.0~t2段運(yùn)動(dòng)員的速度方向保持不變C.0~t3段運(yùn)動(dòng)員一直處于失重狀態(tài)D.t3~t4段運(yùn)動(dòng)員的加速度逐漸增大答案C解析v－t圖像中，速度數(shù)值的正負(fù)表示方向，t1時(shí)刻之前，速度為負(fù)值，豎直向上，t1時(shí)刻之后，速度為正值，豎直向下，即在t1時(shí)刻，運(yùn)動(dòng)員的速度方向發(fā)生改變，故B錯(cuò)誤;由于v－t圖像中，圖像切線的斜率表示加速度，根據(jù)圖像可知，0~t1段加速度為正值，豎直向下，運(yùn)動(dòng)員處于失重狀態(tài)，故A錯(cuò)誤;根據(jù)圖像可知，t3時(shí)刻運(yùn)動(dòng)員速度達(dá)到最大，由于v－t圖像中，圖像切線的斜率表示加速度，根據(jù)圖像可知，0~t3段運(yùn)動(dòng)員加速度始終為正值，豎直向下，處于失重狀態(tài)，故C正確;根據(jù)圖像可知，在t3~t4段時(shí)間內(nèi)，圖像切線斜率的絕對(duì)值先增大后減小，即t3~t4段運(yùn)動(dòng)員的加速度先增大后減小，故D錯(cuò)誤。例6(2024·全國(guó)甲卷，22)學(xué)生小組為了探究超重和失重現(xiàn)象，將彈簧測(cè)力計(jì)掛在電梯內(nèi)，測(cè)力計(jì)下端掛一物體。已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮?.8m/s2。(1)電梯靜止時(shí)測(cè)力計(jì)示數(shù)如圖所示，讀數(shù)為N(結(jié)果保留1位小數(shù))。

(2)電梯上行時(shí)，一段時(shí)間內(nèi)測(cè)力計(jì)的示數(shù)為4.5N，則此段時(shí)間內(nèi)物體處于(選填“超重”或“失重”)狀態(tài)，電梯加速度大小為m/s2(結(jié)果保留1位小數(shù))。

答案(1)5.0(2)失重1.0解析(1)根據(jù)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)規(guī)則可知，其讀數(shù)為5.0N。(2)根據(jù)(1)問(wèn)結(jié)合力的平衡條件可知mg=5.0N電梯上行時(shí)，測(cè)力計(jì)示數(shù)為4.5N<mg故物體處于失重狀態(tài)根據(jù)牛頓第二定律有mg－F=ma代入數(shù)據(jù)解得a=1.0m/s2。

本高考題主要考查超重、失重的判斷及彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)，依托于教科版教材必修第一冊(cè)P134對(duì)電梯實(shí)驗(yàn)的模擬與分析部分的活動(dòng)出題。也就是說(shuō)，高考題目來(lái)源于教材而高于教材。如圖所示，在彈簧測(cè)力計(jì)下掛一重物，用手提著彈簧測(cè)力計(jì)，使重物在豎直方向上做多種方式的運(yùn)動(dòng)。觀察并記錄彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)的變化情況。運(yùn)動(dòng)狀態(tài)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)加速度的方向靜止由靜止到向上運(yùn)動(dòng)由向上運(yùn)動(dòng)到靜止由靜止到向下運(yùn)動(dòng)由向下運(yùn)動(dòng)到靜止限時(shí)作業(yè)(限時(shí):40分鐘)基礎(chǔ)對(duì)點(diǎn)練對(duì)點(diǎn)練1瞬時(shí)問(wèn)題的兩類(lèi)模型1.(2025·陜西西安模擬)如圖所示，輕質(zhì)細(xì)繩OA一端系在小球O上，另一端固定在傾斜天花板上的A點(diǎn)，輕質(zhì)彈簧OB一端與小球連接，另一端固定在豎直墻上的B點(diǎn)，平衡時(shí)細(xì)繩OA垂直于天花板，彈簧恰好水平。將細(xì)繩OA剪斷的瞬間，小球的加速度()A.豎直向下 B.沿OB方向 C.沿AO方向 D.等于0答案C解析小球的受力分析如圖所示。設(shè)繩子與豎直方向的夾角為θ，則細(xì)繩OA中的拉力大小為FT=mgsinθ，方向沿OA方向，將細(xì)繩剪斷的瞬間重力及彈簧的彈力均不變，兩力的合力大小等于FT，方向沿AO方向，所以小球的加速度沿AO方向、大小為a=FTm=g2.(2025·江蘇蘇州模擬)如圖所示，質(zhì)量為3kg的物體A靜止在勁度系數(shù)為100N/m的豎直輕彈簧上方。質(zhì)量為2kg的物體B用細(xì)線懸掛起來(lái)，A、B緊挨在一起但A、B之間無(wú)壓力。某時(shí)刻將細(xì)線剪斷，則細(xì)線剪斷瞬間，下列說(shuō)法正確的是(g取10m/s2)()A.輕彈簧的壓縮量為0.2mB.物體A的瞬時(shí)加速度為0C.物體B的瞬時(shí)加速度為10m/s2D.物體B對(duì)物體A的壓力為12N答案D解析A、B緊挨在一起但A、B之間無(wú)壓力，對(duì)A根據(jù)受力平衡可得mAg=kx，解得彈簧壓縮量為x=mAgk=0.3m，故A錯(cuò)誤;細(xì)線剪斷瞬間，彈簧彈力不變，對(duì)A、B整體，由牛頓第二定律得mBg+mAg－kx=(mA+mB)a，解得A、B的瞬時(shí)加速度為a=4m/s2，故B、C錯(cuò)誤;對(duì)物體A，由牛頓第二定律得FN+mAg－kx=mAa，解得物體B對(duì)物體A的壓力為FN=12N，3.(2025·黑龍江哈爾濱開(kāi)學(xué)考試)如圖所示，傾角為θ=30°的光滑斜面固定在地面上，輕質(zhì)彈簧一端固定在斜面頂端，另一端與A球相連，A、B間固定一個(gè)輕桿，B、C間由一輕質(zhì)細(xì)線連接。已知A、B、C三個(gè)小球的質(zhì)量分別為m、2m、2m，彈簧、輕桿與細(xì)線均平行于斜面，初始時(shí)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，重力加速度為g，細(xì)線被燒斷的瞬間，下列說(shuō)法正確的是()A.A球的加速度大小為13B.B球的加速度大小為12C.彈簧的彈力大小為32D.輕桿的拉力大小為43答案A解析細(xì)繩燒斷前，對(duì)A、B、C整體進(jìn)行分析，系統(tǒng)靜止，處于平衡狀態(tài)，合力為零，由平衡條件可得F彈=(m+2m+2m)gsinθ=52mg，燒斷細(xì)線的瞬間，細(xì)線的拉力消失，由于彈簧彈力不能突變，則以A、B組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，由牛頓第二定律得F彈－3mgsinθ=3ma，解得a=13g，故A正確，B、C錯(cuò)誤;設(shè)A、B之間桿的拉力大小為T(mén)，以B為研究對(duì)象，有T－2mgsinθ=2ma，解得T=53mg，對(duì)點(diǎn)練2動(dòng)力學(xué)的兩類(lèi)基本問(wèn)題4.(2024·黑龍江佳木斯模擬)人類(lèi)從事滑雪活動(dòng)已有數(shù)千年歷史，滑雪愛(ài)好者可在雪場(chǎng)上輕松、愉快地滑行，暢享滑雪運(yùn)動(dòng)的樂(lè)趣。一名滑雪愛(ài)好者以v0=1m/s的初速度沿山坡勻加速直線滑下，山坡的傾角為θ=30°。若人與滑板的總質(zhì)量為m=60kg，受到的總阻力為f=60N，重力加速度g取10m/s2，求:(1)滑雪者加速度的大小;(2)3s內(nèi)滑雪者下滑位移的大小;(3)3s末滑雪者的速度大小。答案(1)4m/s2(2)21m(3)13m/s解析(1)根據(jù)牛頓第二定律mgsin30°－f=ma解得加速度的大小為a=4m/s2。(2)3s內(nèi)滑雪者下滑位移的大小x=v0t+12at解得x=21m。(3)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律v=v0+at解得v=13m/s。5.(2025·重慶萬(wàn)州高三聯(lián)考)2022年北京舉辦了第24屆冬奧會(huì)，圖甲是鋼架雪車(chē)比賽項(xiàng)目的一段賽道，長(zhǎng)12m水平直道AB與長(zhǎng)20m的傾斜直道BC在B點(diǎn)平滑連接，斜道與水平面的夾角為15°。運(yùn)動(dòng)員從A點(diǎn)由靜止出發(fā)，推著雪車(chē)勻加速到B點(diǎn)時(shí)速度大小為8m/s，緊接著快速俯臥到車(chē)上沿BC勻加速下滑(如圖乙所示)，運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)速率未發(fā)生改變，到C點(diǎn)共計(jì)用時(shí)5s。若雪車(chē)(包括運(yùn)動(dòng)員)可視為質(zhì)點(diǎn)，始終在冰面上運(yùn)動(dòng)，其總質(zhì)量為100kg，sin15°=0.26，g取10m/s2，求雪車(chē)(包括運(yùn)動(dòng)員):(1)在直道AB上的加速度大小;(2)過(guò)C點(diǎn)的速度大小;(3)在斜道BC上運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力大小。答案(1)83m/s2(2)12m/s解析(1)設(shè)雪車(chē)在直道AB段加速度大小為a1，根據(jù)位移速度公式可得2a1xAB=v解得a1=vB22xAB=822×12m/s(2)在AB上運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t1=vBa1從B點(diǎn)到C點(diǎn)，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移時(shí)間公式可得xBC=vBt2+12a2其中t2=5s－t1=2s聯(lián)立解得a2=2m/s2過(guò)C點(diǎn)的速度大小為vC=vB+a2t2=12m/s。(3)設(shè)雪車(chē)(包括運(yùn)動(dòng)員)在斜道BC上運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力大小為f，根據(jù)牛頓第二定律可得mgsin15°－f=ma2，解得f=60N。對(duì)點(diǎn)練3超重與失重現(xiàn)象6.(2025·遼寧大連模擬)某物體在無(wú)人機(jī)的帶動(dòng)下沿豎直方向做直線運(yùn)動(dòng)，物體的速度v與時(shí)間t的變化關(guān)系如圖所示，以豎直向下為正方向，下列說(shuō)法正確的是()A.0~t1時(shí)間內(nèi)物體做加速運(yùn)動(dòng)，處于失重狀態(tài)B.t1~t2時(shí)間內(nèi)物體做減速運(yùn)動(dòng)，處于失重狀態(tài)C.t2~t3時(shí)間內(nèi)物體做加速運(yùn)動(dòng)，處于失重狀態(tài)D.t3~t4時(shí)間內(nèi)物體做減速運(yùn)動(dòng)，處于超重狀態(tài)答案A解析0~t1時(shí)間內(nèi)物體做加速運(yùn)動(dòng)，由圖像斜率可知加速度為正，方向向下，處于失重狀態(tài)，故A正確;t1~t2時(shí)間內(nèi)物體做減速運(yùn)動(dòng)，由圖像斜率可知加速度為負(fù)，方向向上，處于超重狀態(tài)，故B錯(cuò)誤;t2~t3時(shí)間內(nèi)物體做加速運(yùn)動(dòng)，由圖像斜率可知加速度為負(fù)，方向向上，處于超重狀態(tài)，故C錯(cuò)誤;t3~t4時(shí)間內(nèi)物體做減速運(yùn)動(dòng)，由圖像斜率可知加速度為正，方向向下，處于失重狀態(tài)，故D錯(cuò)誤。7.(2025·八省聯(lián)考云南卷，6)某同學(xué)站在水平放置于電梯內(nèi)的電子秤上，電梯運(yùn)行前電子秤的示數(shù)如圖甲所示。電梯豎直上升過(guò)程中，某時(shí)刻電子秤的示數(shù)如圖乙所示，則該時(shí)刻電梯(重力加速度g取10m/s2)()A.做減速運(yùn)動(dòng)，加速度大小為1.05m/s2B.做減速運(yùn)動(dòng)，加速度大小為0.50m/s2C.做加速運(yùn)動(dòng)，加速度大小為1.05m/s2D.做加速運(yùn)動(dòng)，加速度大小為0.50m/s2答案D解析由題意可知，該同學(xué)處于超重狀態(tài)，加速度方向向上，根據(jù)牛頓第二定律有F－mg=ma，可得a=(63-60)×1060m/s2=0.50m/s2，則電梯向上加速運(yùn)動(dòng)，故D綜合提升練8.(2025·天津南開(kāi)模擬)某興趣小組對(duì)10米跳臺(tái)跳水進(jìn)行模擬研究，將運(yùn)動(dòng)員視為質(zhì)點(diǎn)，若運(yùn)動(dòng)員起跳時(shí)獲得豎直向上的初速度v0=1m/s，并在距離水面h0=1.6m前完成規(guī)定動(dòng)作并調(diào)整好入水姿勢(shì)豎直入水，其入水深度h=2.5m，跳臺(tái)距水面高度H=10m，運(yùn)動(dòng)員質(zhì)量m=40kg，重力加速度g=10m/s2，空氣阻力不計(jì)。求:(1)運(yùn)動(dòng)員距離跳臺(tái)的最高距離hm;(2)運(yùn)動(dòng)員完成規(guī)定動(dòng)作允許的最長(zhǎng)時(shí)間tm;(3)運(yùn)動(dòng)員即將入水時(shí)速度v的大小和入水至水深h處的過(guò)程運(yùn)動(dòng)員受到水的平均作用力F的大小。答案(1)0.05m(2)1.4s(3)201m/s2008N解析(1)運(yùn)動(dòng)員起跳后做豎直上拋運(yùn)