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一位质量为60kg?的跳伞运动员做低空跳伞表演 他离开飞机后先做自由落体运动 当下落

时间:2020-11-06 04:18:56

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一位质量为60kg?的跳伞运动员做低空跳伞表演 他离开飞机后先做自由落体运动 当下落

问题补充:

一位质量为60kg?的跳伞运动员做低空跳伞表演,他离开飞机后先做自由落体运动,当下落到距离地面125m高处时立即打开降落伞,在减速下落的过程中,运动员受到伞绳的拉力恒为1458N,到达地面时的速度为5m/s,重力加速度?g?取10m/s2,在不考虑风力和运动员所受空气阻力情况下,求:

(1)运动员离开飞机时距地面的高度;

(2)离开飞机后,运动员经过多长时间才能到达地面.

答案:

解:(1)运动员先做自由落体运动,当下落到距离地面s2=125m高时的速度为v,

运动员打开降落伞时,在减速下落的过程中,运动员受到伞绳的拉力恒为1458N,

由牛顿第二定律可得:f-mg=ma

a=

由落地速度5m/s匀减速运动,

由vt2-v02=2as2,可知,

运动员打开伞前,所通过的位移设为S1,

根据

运动员自由下落距离为s1=180?m,

运动员离开飞机时距地面高度为s=s1+s2=180m+125m=305m.

(2)自由落体运动的时间为t1=,

打开伞后运动的时间为t==,

离开飞机后运动的时间为t=t1+t2=6s+3.85?s=9.85s

答:(1)运动员离开飞机时距地面的高度305m;

(2)离开飞机后,运动员经过9.85s才能到达地面.

解析分析:(1)伞张开后运动员做匀减速运动,初速度等于自由落体运动的末速度,由牛顿第二定律可求出加速度,然后由位移-时间关系式求出各段位移,最后得出飞机距地面的高度

(2)由速度公式分别求两个过程的时间,再求总时间.

点评:本题是多过程问题,要抓住各个过程之间的关系,如前一过程的末速度就是后一过程的初速度、位移关系等等.值得注意,运动员做减速运动时,加速度是负值.

一位质量为60kg?的跳伞运动员做低空跳伞表演 他离开飞机后先做自由落体运动 当下落到距离地面125m高处时立即打开降落伞 在减速下落的过程中 运动员受到伞绳的拉力恒

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