Question

2019年10月18日，第七届世界军人运动会在武汉举行，这是我国第一次承办综合性国际军事赛事，也是继北京奥运会后举办的规模最大的国际体育盛会，其中，跳伞项目为5个国际军体特色比赛项目之一，一体重为600N的运动员从悬停在空中的直升机上由静止开始竖直跳下，其速度与时间的关系如图所示，经15s下落125m后，开始做匀速直线运动直至落地，整个过程用时30s，在整个过程中，该运动员重力做功为_______J；匀速下降时，运动员的动能_______，机械能_______ （后两空选填“增大”、“减小”或“不变”）。

Answer

1.2×105 不变 减小

【解析】

[1]运动员在0-15s下落的路程为

s1=125m，

由图象可知，15s后运动员以5m/s的速度做匀速直线运动，则运动员在15-30s通过的路程为：

s2=vt后=5m/s×(30s-15s)=75m，

整个过程中，运动员下落的高度为：

h=s1+s2=125m+75m=200m，

在整个过程中，该运动员重力做的功：

W=Gh=600N×200m=1.2×105J；

[2][3]运动员在匀速下降过程中，质量不变，速度不变，则动能不变；高度变小，重力势能减小；动能不变、重力势能减小，机械能包括动能和势能，所以其机械能减小。