Question

8．如圖所示是跳水運(yùn)動(dòng)員跳水的示意圖，運(yùn)動(dòng)員借助跳板的彈力向上跳起，然后落入水中（不計(jì)空氣阻力）．
（1）運(yùn)動(dòng)員最終會(huì)落入水中，原因是受到豎直向下的重力作用．
（2）從起跳至落到水面的過程，從機(jī)械能的角度提出一個(gè)問題并回答．
問題：運(yùn)動(dòng)員下落過程中能量轉(zhuǎn)化是怎樣的．
回答：重力勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能．

Answer 1

分析 （1）重力的方向是豎直向下的；
（2）分析運(yùn)動(dòng)員動(dòng)能和重力勢能大小的變化，從動(dòng)能和重力勢能大小的影響因素進(jìn)行分析．
考慮空氣阻力時(shí)，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，機(jī)械能減小，內(nèi)能增大；不考慮空氣阻力時(shí)，機(jī)械能守恒．

解答 解：（1）由于運(yùn)動(dòng)員受到豎直向下的重力作用，所以最終會(huì)落入水中；
（2）運(yùn)動(dòng)員先向上跳起再落入水中，運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量沒有變化；
運(yùn)動(dòng)員在起跳時(shí)，跳板的彈性勢能轉(zhuǎn)化為運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能；
運(yùn)動(dòng)員的速度先減小后增大，動(dòng)能先減小后增大；高度先增大后減小，重力勢能先增大后減小．
不考慮空氣阻力時(shí)，機(jī)械能守恒，機(jī)械能保持不變．
據(jù)此可以提出（不唯一）：
問題①：運(yùn)動(dòng)員下落過程中能量轉(zhuǎn)化是怎樣的？
回答：重力勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能；
問題②：下落過程中，機(jī)械能的總量怎樣變化？
回答：不考慮空氣阻力時(shí)，機(jī)械能守恒，機(jī)械能保持不變．
故答案為：（1）受到豎直向下的重力作用；
（2）運(yùn)動(dòng)員下落過程中能量轉(zhuǎn)化是怎樣的；重力勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能．

點(diǎn)評 本題考查了重力的理解和動(dòng)能、重力勢能、彈性勢能的影響因素；要能夠利用控制變量法判斷動(dòng)能、重力勢能、彈性勢能、機(jī)械能的變化．