(1)设运动员的质量为m,在空中运动的时间为t,运动的加速度为a1,由牛顿第二定律及运动学公式得:
mg-0.2mg=ma1
H=
a1t 1 2
联立以上各式解得:
t=
s≈2.7s
30
2
(2)落到水面上的速度为v,由运动学公式得:
v=a1t
解出:
v=4
m/s
30
设运动员在水中的加速度为a2,水池深至少为h,由牛顿第二定律及运动学公式得:
mg-3.5mg=ma2
0-v2=2a2h
联立以上各式解得:
h=9.6m
答:(1)他在空中运动的时间为2.7s;
(2)需要为他准备一个至少9.6m深的水池.