跳伞运动员做低空跳伞表演,离地面179m离开飞机后先做自由落体运动,当自由下落80m时打开降落伞,伞张开后做匀减速运动,跳伞运动员到达地面时速度为4m/s,
问:(1)运动员打开降落伞时速度多大?
(2)伞张开后运动员的加速度多大?
(3)离开飞机后,经过多少时间才能到达地面?(g=10m/s2)
解:
(1)运动员自由下落过程,有
=2gs
1 运动员打开伞时的速度为 v
1=
=
=40 m/s
(2)运动员打开伞后做匀减速运动,由v
22-v
12=-2as
2 伞张开后运动员的加速度为 a=
=8 m/s
2 (3)在自由落体运动中,由v
1=gt
1 得到自由落体运动的时间为t
1=
=
s=4s
伞张开后匀减速时 v
2=v
1-at
2 则打开伞后运动的时间为t
2=
=
s=4.5s
所以离开飞机后运动的时间为t=t
1+t
2=8.5s
答:(1)运动员打开降落伞时速度是40 m/s;
(2)伞张开后运动员的加速度是8 m/s
2;
(3)离开飞机后,经过8.5s 时间才能到达地面.
分析:(1)运动员自由下落80m,加速度为g,由速度-位移关系式求出运动员打开降落伞时速度.
(2)伞张开后运动员做匀减速运动,初速度等于自由落体运动的末速度,位移为179m-80m=99m,末速度为4m/s,由速度-位移关系式求解加速度.
(3)由速度公式分别两个过程的时间,再求总时间.
点评:本题是多过程问题,要抓住各个过程之间的关系,如前一过程的末速度就是后一过程的初速度、位移关系等等.