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16.跳傘運(yùn)動(dòng)員做低空跳傘表演,當(dāng)飛機(jī)離地面224m時(shí),運(yùn)動(dòng)員離開飛機(jī)在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng).運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后,立即打開降落傘,展傘后運(yùn)動(dòng)員以12.5m/s2的加速度勻減速下降.為了運(yùn)動(dòng)員的安全,要求運(yùn)動(dòng)員落地速度最大不得超過5m/s.運(yùn)動(dòng)員連同裝備的總質(zhì)量為100kg,g=10m/s2.求:
(1)為保證安全落地,運(yùn)動(dòng)員下落過程中的最大速度為多少?
(2)自由下落的最長時(shí)間為多少?
(3)開傘后減速運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力多大?
(4)若運(yùn)動(dòng)員以5m/s速度落地時(shí)緩沖的時(shí)間為1s,則運(yùn)動(dòng)員在緩沖過程受地面的平均作用力多大?

分析 開始做自由落體運(yùn)動(dòng),然后做勻減速運(yùn)動(dòng),根據(jù)其運(yùn)動(dòng)形式列相應(yīng)的方程求解即可解速度;再由牛頓第二定律可求得阻力;根據(jù)動(dòng)量定理可求得平均作用力.

解答 解:(1)設(shè)運(yùn)動(dòng)員做自由落體運(yùn)動(dòng)的高度為h時(shí)速度為v,此時(shí)打開傘開始勻減速運(yùn)動(dòng),落地時(shí)速度剛好為5 m/s,這種情況運(yùn)動(dòng)員在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短,則有:
v2=2gh…①
vt2-v2=2a(H-h)…②
由①②兩式解得:h=125 m,v=50 m/s.
為使運(yùn)動(dòng)員安全著地,他運(yùn)動(dòng)員下落過程中的最大速度為50m/s.
(2)他在空中自由下落的時(shí)間為:
t1=2hg=2×12510s=5s.
(3)由牛頓第二定律得,f-mg=ma,
代入數(shù)據(jù)可解得:f=2250N;
(3)著地過程人受重力和地面的作用力,則有:
(mg-F)t=0-mv
解得:F=-1500N;.
答:(1)為保證安全落地,運(yùn)動(dòng)員下落過程中的最大速度為50m/s;
(2)自由下落的最長時(shí)間為5s
(3)開傘后減速運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力1350N;
(4)若運(yùn)動(dòng)員以5m/s速度落地時(shí)緩沖的時(shí)間為1s,則運(yùn)動(dòng)員在緩沖過程受地面的平均作用力1500N

點(diǎn)評(píng) 復(fù)雜運(yùn)動(dòng)過程都是由簡(jiǎn)單過程組成的,本題中包含有自由落體和勻減速直線運(yùn)動(dòng);在解答復(fù)雜運(yùn)動(dòng)問題,關(guān)鍵是分析清楚其運(yùn)動(dòng)過程,搞清運(yùn)動(dòng)形式,然后根據(jù)相應(yīng)規(guī)律列方程求解.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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5.一群處于n=4激發(fā)態(tài)的氫原子躍遷時(shí)可能發(fā)出6條譜線.

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7.水平推力F使重為G的物體靜止于傾角為θ的斜面上,則( �。�
A.物體可能受到3個(gè)力的作用
B.物體可能受到4個(gè)力的作用
C.無論物體受幾個(gè)力的作用,其合力大小為0
D.斜面對(duì)物體的支持力大小為Gcosθ

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4.作自由落體運(yùn)動(dòng)的物體,它在前半段時(shí)間內(nèi)和后半段時(shí)間內(nèi)的平均速度之比v1:v2=1:3,在前半段路程內(nèi)和在后半段路程內(nèi)的平均速度之比v1′:v2′=1:(2+1).

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11.如圖所示,當(dāng)小車向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí),物塊M相對(duì)車廂靜止于豎直車廂壁上,當(dāng)車的加速度增大時(shí)( �。�
A.M受靜摩擦力增大B.M對(duì)車廂壁的壓力不變
C.M將相對(duì)于車廂向上運(yùn)動(dòng)D.M受靜摩擦力不變

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1.關(guān)于等勢(shì)面的說法不正確是(  )
A.電荷在等勢(shì)面上移動(dòng)時(shí)不受電場(chǎng)力作用,所以不做功
B.等勢(shì)面上各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小相等
C.等勢(shì)面一定跟電場(chǎng)線垂直
D.等勢(shì)面永不相交

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8.一個(gè)物體沿平直路運(yùn)動(dòng),由靜止起在10s內(nèi)加速到20m/s,共運(yùn)動(dòng)了80m,該物體在10s內(nèi)平均速度是(  )
A.20m/sB.10m/sC.8m/sD.都不對(duì)

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5.將帶電量為1×10-8C 的試探電荷放入正電荷Q所產(chǎn)生電場(chǎng)中的P處時(shí),它受到的電場(chǎng)力為4×10-5N,那么P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)多大?方向怎樣?

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6.下列說法中正確的是(  )
A.質(zhì)點(diǎn)、位移都是理想化模型B.參考系只能選地面
C.第3秒末指的是時(shí)刻D.第3秒內(nèi)指的是時(shí)刻

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同步練習(xí)冊(cè)答案
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