Question

跳伞运动员在直升飞机上做跳伞表演，当飞机离地面224m高处相对静止时，运动员离开飞机在竖直方向做自由落体运动，运动一段时间后，立即打开降落伞，打开降落伞后运动员以12.5m/s²的加速度匀减速下降．为了运动员的安全，要求运动员落地的速度最大不得超过5m/s．（g=10m/s²）
（1）运动员着地时相当于从多高处自由落下？
（2）运动员打开降落伞时离地面高度至少为多少？
（3）运动员在空中的最短时间为多少？

Answer

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】
已知H=224m，a=12.5m/s2，v=5m/s
（1）根据2gh=v2得：
     h==1.25m
（2）设打开降落伞时离地的高度为h，此时速度为v1，
则运动员做自由落体运动过程有：
①
匀减速过程有：
=2ah②
由①②带入数据得：h=99m，v1=50m/s
（3）自由落体运动中v1=gt1
解得 t1=5s，
匀减速运动中，
空中最短时间为 t总=t1+t2=8.6s
答：（1）运动员着地时相当于从1.25m高处自由落下；
（2）运动员打开降落伞时离地面高度至少为99m；
（3）运动员在空中的最短时间为8.6s．