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跳伞运动员做低空跳伞表演,飞机离地面224m水平飞行,运动员离开飞机在竖直方向做...

跳伞运动员做低空跳伞表演,飞机离地面224m水平飞行,运动员离开飞机在竖直方向做自由落体运动;经过一段时间后,立即打开降落伞,展开伞后运动员以12.5m/s2的加速度在竖直方向上匀减速下降,为了运动员的安全,要求运动员落地时竖直方向的速度最大不超过5m/s,(g=10m/s2
(1)运动员展开伞时,离地面的高度至少多少?
(2)运动员在空中的最短时间是多少?
运动员运动过程比较复杂,不是单一的匀变速运动,开始做自由落体运动,然后做匀减速运动,根据其运动形式列相应的方程求解即可. 【解析】 设运动员未开伞自由下落的时间为t1,开伞后做匀减速运动的时间为t2 以向下为正方向,则匀减速时的加速度为:a=-12.5m/s2 在临界情况下,运动员将以5m/s的速度着落. 所以有速度关系:vt=gt1+at2=10t1-12.5t2=5  …① 自由下落的高度:h1==5t12…② 展开伞时离地高度(即减速下落的高度):h2=gt1t2+=10t1t2-…③ 位移关系:h1+h2=224 …④ 联合①②③④式可解得:t1=5s,t2=3.6s,h1=125m,h2=99m. 所以运动员展开伞时离地高度至少应为99m 运动员在空中的最短时间是t=t1+t2=8.6s 答:(1)运动员展开伞时,离地面的高度至少99m (2)运动员在空中的最短时间是8.6s
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考点分析:
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B.打点计时器应放在长木板的有滑轮一端
C.应先接通电源,后释放小车
D.电火花计时器应使用低压交流电源
(3)打点计时器原来使用的电源的频率是50Hz,若在测定匀变速直线运动的速度时,交流电的频率为60Hz而未被发觉,这样计算出的加速度值与真实值相比是    (填“偏大”、“偏小”或“不变”)
(4)小车拖着穿过打点计时器的纸带做匀变速运动,下图是经打点计时器打出纸带的一段,打点顺序是A、B、C、D、E,已知交流电频率为50Hz,纸带上每相邻两个计数点间还有一个点,则小车运动的加速度大小是    m/s2,D点的速度是    m/s,AE间的平均速度是     m/s.(结果保留3位有效数字)
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C.两人同时到达终点
D.不能确定
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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