Question

4．在奥运比赛项目中，高台跳水是我国运动员的强项．质量为m的跳水运动员从高台上跳下，在他入水前重心下降的高度为H．入水后他受到水的作用力而做减速运动，在水中他的重心下降的最大高度为h．设水对他的平均作用力大小为F，不计空气阻力，当地的重力加速度为g，则下列说法或关系正确的是（　　）

• A． 他入水后的运动过程中动能减少量为Fh
• B． 他入水后的运动过程中机械能减少量为Fh
• C． 他在整个运动过程中满足Fh=mg（H+h）
• D． 他在整个运动过程中机械能减少了mg（H+h）

Answer 1

分析 选项A对运动员如水过程应用动能定理即可求解；选项B应用“功能原理”即可求解；选项C对全过程应用动能定理即可求解；选项D对全过程应用“功能原理”即可求解．

解答 解：A、运动员如水过程根据动能定理有：mgh-Fh=0-${E}_{k}^{\;}$，可得动能减少量为${E}_{k}^{\;}$=Fh-mgh，所以A错误；
B、根据“功能原理”可知，除重力以外阻力做的功为Fh，则运动员机械能减少量为${△E}_{减}^{\;}$=Fh，所以B正确；
C、对整个过程由动能定理应有：mg（H+h）-Fh=0-0，解得Fh=mg（H+h），所以C正确；
D、整个过程中重力对运动员做的功为${W}_{G}^{\;}$=mg（H+h），即运动员的重力势能（机械能）减少了mg（H+h），所以D正确；
故选：BCD．

点评 应明确：①涉及到“动能”字眼、多过程问题应用动能定理较方便；②涉及到“机械能变化”问题应用“功能原理”较方便，“功能原理”是指除重力以外其它力做的总功等于物体机械能的变化．