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跳伞运动员从跳伞塔上跳下,当降落伞全部打开时,伞和运动员所受的空气阻力大小跟下落速度的平方成正比,即f=kv2,已知比例系数k=20N?s2/m2.运动员和伞的总质量m=72kg,设跳
网友投稿 2022-10-29 00:00:00 零零社区
◎ 题目
跳伞运动员从跳伞塔上跳下,当降落伞全部打开时,伞和运动员所受的空气阻力大小跟下落速度的平方成正比,即f=kv
2
,已知比例系数k=20N?s
2
/m
2
.运动员和伞的总质量m=72kg,设跳伞塔足够高且运动员跳离塔后即打开伞,取g=10m/s
2
,求:
(1)跳伞员的下落速度达到3m/s时,其加速度多大?
(2)跳伞员最后下落速度多大?
(3)若跳伞塔高200m,则跳伞员从开始跳下到即将触地的过程中,损失了多少机械能?
◎ 答案
(1)因为运动员受的空气阻力f=kv
2
和重力作用,
由牛顿第二定律:mg-f=ma
解得:a=g-
k
v
2
m
=7.5m/s
2
(2)跳伞员最后匀速运动,
即重力与空气阻力平衡:mg=kv
2
解得:v=6m/s
(3)损失的机械能是由于空气阻力,但是空气阻力是随速度变化的力,所以不能直接解出其所做的功,我们可以解出动能和重力势能之和一共减少多少,即损失了多少机械能.
损失机械能:△E=mgH-
1
2
mv
2
=1.43×10
5
J
答:(1)跳伞员的下落速度达到3m/s时,其加速度为7.5m/s
2
.
(2)跳伞员最后下落速度为v=6m/s
(3)若跳伞塔高200m,则跳伞员从开始跳下到即将触地的过程中,损失了1.43×10
5
J 机械能.
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“跳伞运动员从跳伞塔上跳下,当降落伞全部打开时,伞和运动员所受的空气阻力大小跟下落速度的平方成正比,即f=kv2,已知比例系数k=20N?s2/m2.运动员和伞的总质量m=72kg,设跳…”主要考查了你对 【共点力的平衡】,【牛顿第二定律】,【功能关系】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202210/341665.html
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