跳伞运动员从直升机上由静止下落,设运动员:
- 教育综合
- 2023-08-06 17:44:11
跳伞运动员从悬停在空中的直升飞机上由静止开始下落,已知运动员在打开降落伞之前做自由落体运动,打开降
B |
试题分析:运动员在空中先做自由落体运动,速度由零开始均匀增加; 打开伞后做匀速直线运动,速度为平行于时间轴的直线,故运动员的图象为B; 故选B. 点评:本题真接根据运动员的运动速度的变化即可选取,题目较为简单. |
分某运动员做跳伞训练,他从悬停在空中的直升飞机上由静止跳下,跳离飞机一段时间后打开降落伞做减速下落
⑴h=20m;⑵k=200N·s/m;⑶a=30m/s 2 ,方向竖直向上;T=312.5N。 |
试题分析:⑴由图a可知,打开降落伞瞬间人的速度为v 0 =20m/s 根据自由落体运动规律可知,打开降落伞前人自由下落的距离为:h= =20m ⑵由图a可知,当运动员下落速度为v=5m/s时,速度不再变化,即匀速下落,此时对人和伞整体受重力(M+m)g和空气阻力f作用,根据平衡条件有:f=(M+m)g① 又因为有:f=kv② 由①②式联立解得:k= =200N·s/m ⑶打开伞瞬间对人和伞整体,根据牛顿第二定律有:kv 0 -(M+m)g=(M+m)a 解得:a= -g=30m/s 2 ,方向竖直向上 设此时每根绳的拉力为T,对运动员根据牛顿第二定律有:8Tsin53°-Mg=Ma 解得:T=312.5N |
某运动员做跳伞训练,他从悬停在空中的直升机上由静止跳下,跳离飞机一段时间后打开降落伞做减速下落.他
(1)开伞前运动员做自由落体运动,设开伞时运动员下落速度为v1,有:
v12=2gh…①
由图甲得:
v1=20m/s…②
联解并代入数据得:
h=20m…③
(2)设最终运动员匀速下降时速度为v2,由题有:
kv2-(M+m)g=0…④
kv1-(M+m)g=(M+m)a…⑤
v2=5m/s…⑥
联解并代入数据得:
k=200N?s/m…⑦
a=30m/s2,方向竖直向上.…⑧
(3)以运动员为研究对象,由题知刚开伞时悬绳对运动员拉力最大,设为F′.由牛顿运动定律有:
8F′cosθ-mg=ma…⑨
根据牛顿第三定律:
Fmin=-F′…⑩
联解并代入数据得:
Fmin=312.5N,即悬绳能承受的拉力至少为312.5N.…?
答:(1)打开降落伞前人下落的距离为20m;
(2)求阻力系数k为200N?m/s,打开伞瞬间的加速度a的大小为30m/s2,方向竖直向上;
(3)悬绳能够承受的拉力至少为312.5N.
某运动员做跳伞训练,他从悬停在空中的直升飞机上由静止跳下,
解析:(1)由图a可知,打开降落伞时运动员的速度v0=20 m/s,所下落距离为h0==20 m. (2)由图a可知,跳伞运动员最后做匀速运动,其末速度为v=5 m/s,由平衡条件得:kv=2mg,k=200 N·s/m, 打开降落伞瞬间对整体有:k-2mg=2ma,a==30 m/s2,方向竖直向上. (3)设每根绳的拉力为F,在打开降落伞瞬间绳的拉力最大. 以运动员为研究对象有: 8Fcos 37°-mg=ma,F==312.5 N. 由牛顿第三定律得:悬绳能承受的拉力至少为312.5 N. 答案:(1)20 m (2)200 N·s/m 30 m/s2 竖直向上 (3)312.5 N跳伞运动员做跳伞练习时,从停在空中的直升飞机上由静止跳下,在空中下落经历先加速后减速两个过程。加速
AC |
加速下降过程伞不打开,且加速度a 系统所受合外力先向下后向上,故B错误 阻力跟运动方向始终相反,所以阻力对系统始终做负功,故C正确 除去重力以外的力对物体做正功,机械能增加,对物体做负功机械能减少,因为阻力始终对物体做负功,故机械能一直在减小,故D错误 故选AC |
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