Question

9．如圖所示是跳水運(yùn)動(dòng)員跳水的示意圖，其中涉及許多物理知識(shí)，請回答．
（1）問題：運(yùn)動(dòng)員要用力向下踩踏跳板，才能跳得更高，這主要是利用了什么原理？
回答：力的作用的相互性．
（2）問題：在跳水運(yùn)動(dòng)員跳水時(shí)，舉例說明不同力其作用效果不同？
回答：運(yùn)動(dòng)員用力向下踩踏跳板，跳板發(fā)生了彎曲，說明力可以改變物體的形狀；運(yùn)動(dòng)員在跳板的反作用力下被向上彈起，說明力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)．
（3）從起跳至落到水面的過程中，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）物體間力的作用是相互的；
（2）力的作用效果：改變物體的形狀及改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)．
（3）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）運(yùn)動(dòng)員要用力向下踩踏跳板，跳板同時(shí)給運(yùn)動(dòng)員一個(gè)向上的反作用力，運(yùn)動(dòng)員用的力越大，跳板對運(yùn)動(dòng)員的反作用力越大，跳得更高，故是利用了力的作用的相互性原理；
（2）運(yùn)動(dòng)員用力向下踩踏跳板，跳板發(fā)生了彎曲，說明力可以改變物體的形狀；
運(yùn)動(dòng)員在跳板的反作用力下被向上彈起，說明力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；
（3）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�。�
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）力的作用的相互性；
（2）運(yùn)動(dòng)員用力向下踩踏跳板，跳板發(fā)生了彎曲，說明力可以改變物體的形狀；運(yùn)動(dòng)員在跳板的反作用力下被向上彈起，說明力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；
（3）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 本題以跳板跳水為情景進(jìn)行考查，是一道開放題，解題的關(guān)鍵是分析清楚跳高跳的過程及該過程所涉及的物理問題，然后分析回答．