一質量為60kg的跳傘運動員做低空跳傘表演,他在離地面224m高處,由靜止開始在豎直方向做自由落體運動.一段時...
問題詳情:
一質量為60kg的跳傘運動員做低空跳傘表演,他在離地面224 m高處,由靜止開始在豎直方向做自由落體運動.一段時間後,立即開啟降落傘,以12.5 m/s2的平均加速度勻減速下降,為了運動員的安全,要求運動員落地速度最大不得超過5 m/s(取g=10 m/s2),求:
(1)運動員展開傘時,離地面高度至少為多少?
(2)運動員展開傘後,所受到的阻力為多少?
(3)運動員在空中的最短時間是多少?
【回答】
(1)設運動員做自由落體運動的高度為h時速度為v,此時開啟傘開始勻減速運動,落地時速度剛好為5m/s,這種情況運動員在空中運動時間最短,則有
--------------------------2分
-------------------------2分
解得 m,m/s ----------------------1分
為使運動員安全著地,他展開傘時的高度至少為m -------------------------1分
(2)由牛頓第二定律得: -------------------------------2分
------------------------------1分
(3)他在空中自由下落的時間為:s -------------------------2分
他減速運動的時間為s -----------------------------2分
他在空中的最短時間為s --------------------------1分
知識點:勻變速直線運動的研究單元測試
題型:計算題
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