Question

运动员从高空竖直向下跳伞，人(包括装备)的质量为 80kg，只考虑人受到的重力和空气阻力，下落时的速度----时间图线如图所示．

(1)人在前 50s 内下落了 2100m， 这段时间内人的平均速度为__________

(2)人在前 30s 内下落了1500m，则这段时间内人所受重力做的功为__________，功率_________(g=10N/kg)

(3)从第 20 到第 30s 这个过程中，人的动能______， 机械能______(选填：变大，不变，变小)

(4)人在第 30s 时所受空气阻力____________第 50s 时所受空气阻力(选填大于、等于、小于).

Answer

42m/s 1.2×106J 4×104W 不变 变小 等于

【解析】

(1)[1]人在前50s内的平均速度：

v===42m/s；

(2)[2]人和装备的总重力：

G=mg=80kg×10N/kg=800N，

人在前30s内人所受重力做的功：

W=Gh=800N×1500m=1.2×106J，

[3]人在前30s内人所受重力做的功率：

P===4×104W；

(3)[4][5]由图知20到30s人的速度不变，动能也是不变，高度一直减小，重力势能也一直减小，由于空气阻力的影响，机械能会转化为内能，所以机械能减小；

(4)[6]由图知，在第30s时和第50s时人都做匀速运动，阻力和重力都是平衡力，重力不变，则阻力不变，即人在第30s时所受空气阻力等于第50s时所受空气阻力。