一位質(zhì)量為60kg 的跳傘運動員做低空跳傘表演,他離開飛機后先做自由落體運動,當下落到距離地面125m高處時立即打開降落傘,在減速下落的過程中,運動員受到傘繩的拉力恒為1458N,到達地面時的速度為5m/s,重力加速度 g 取10m/s2,在不考慮風力和運動員所受空氣阻力情況下,求:
(1)運動員離開飛機時距地面的高度;
(2)離開飛機后,運動員經(jīng)過多長時間才能到達地面.
分析:(1)傘張開后運動員做勻減速運動,初速度等于自由落體運動的末速度,由牛頓第二定律可求出加速度,然后由位移-時間關(guān)系式求出各段位移,最后得出飛機距地面的高度
(2)由速度公式分別求兩個過程的時間,再求總時間.
解答:解:(1)運動員先做自由落體運動,當下落到距離地面s2=125m高時的速度為v,
運動員打開降落傘時,在減速下落的過程中,運動員受到傘繩的拉力恒為1458N,
由牛頓第二定律可得:f-mg=ma
a=
f-mg
m
=
1458-600
60
m/s2=14.3m/s2

由落地速度5m/s勻減速運動,
由vt2-v02=2as2,可知,
v
 
0
=60m/s

運動員打開傘前,所通過的位移設(shè)為S1,
根據(jù)
v
2
0
=2gs1

運動員自由下落距離為s1=180 m,
運動員離開飛機時距地面高度為s=s1+s2=180m+125m=305m.
(2)自由落體運動的時間為t1=
v0
g
=
60
10
s=6s
,
打開傘后運動的時間為t=
vt-v0
a
=
5-60
14.3
s=3.85s
,
離開飛機后運動的時間為t=t1+t2=6s+3.85 s=9.85s
答:(1)運動員離開飛機時距地面的高度305m;
(2)離開飛機后,運動員經(jīng)過9.85s才能到達地面.
點評:本題是多過程問題,要抓住各個過程之間的關(guān)系,如前一過程的末速度就是后一過程的初速度、位移關(guān)系等等.值得注意,運動員做減速運動時,加速度是負值.
練習冊系列答案
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一位質(zhì)量為60kg的同學為了表演“輕功”,他用打氣筒給4只相同的氣球充以相等質(zhì)量的空氣(可視為理想氣體),然后將這4只氣球以相同的方式放在水平木板上,在氣球的上方放置一輕質(zhì)塑料板,如圖所示.
(1)在這位同學慢慢站上輕質(zhì)塑料板正中間位置的過程中,球內(nèi)氣體溫度可視為不變.下列說法正確的是
A.球內(nèi)氣體體積變大
BD
BD

B.球內(nèi)氣體體積變小
C.球內(nèi)氣體內(nèi)能變大
D.球內(nèi)氣體內(nèi)能不變
(2)為了估算氣球內(nèi)氣體的壓強,這位同學在氣球的外表面涂上顏料,在輕質(zhì)塑料板面接觸氣球一側(cè)表面貼上小方格邊長為2.0cm的方格紙.表演結(jié)束后,留下氣球與方格紙接觸部分的“印跡”如圖所示,每個“印跡”大約占97小方格.若表演時大氣壓強為1.013×105Pa,取g=10m/s2.則氣球內(nèi)氣體的壓強為
1.05×105
1.05×105
Pa.(取三位有效數(shù)字)  

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(1)要保證過山車安全通過圓環(huán)軌道最高點B,過山車開始下滑的高度H至少應(yīng)為多高?
(2)乘坐過山車繞圓環(huán)軌道運動過程中,一位質(zhì)量為60kg的乘客對座椅的最大壓力為多少?

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3
6
,斜坡傾角為30°.(1)運動員滑至坡底的過程中,求各個力所做的功以及坡底處運動員的速率.(取g=10m/s2
(2)如果從坡底給運動員一個10m/s的初速度,運動員能否滑到坡頂,如果不能,能在斜坡上滑行多高?

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精英家教網(wǎng)一位質(zhì)量為60kg的同學為了表演“輕功”,他用打氣筒給4只相同的氣球充以相等質(zhì)量的空氣(可視為理想氣體),然后將這4只氣球以相同的方式放在水平放置的木板上,在氣球的上方設(shè)置一輕質(zhì)塑料板,如圖所示.在這位同學慢慢站上輕質(zhì)塑料板中間位置的過程中,球內(nèi)氣體溫度可視為不變.則下列說法錯誤的是( 。
A、氣體壓強是由于氣體分子之間的斥力而產(chǎn)生的B、氣體壓強是由于大量氣體分子碰撞器壁而產(chǎn)生的C、球內(nèi)氣體體積變小D、球內(nèi)氣體內(nèi)能不變

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