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某跳伞运动员做低空跳伞表演,他离开飞机先向下做了180m的自由落体运动后,打开降落伞,伞张开后,他接着做了10秒的匀减速运动后到达地面,到达地面的速度是2m/s.重力加速度g=10m/s2;问:
(1)该跳伞运动员打开降落伞时的速度是多少?
(2)该跳伞运动员离开飞机时距离地面的高度是多少?
分析:(1)运动员打开伞前做自由落体运动,由公式h=
1
2
gt2
求出下落180m所用的时间,由v=gt求出打开降落伞时的瞬时速度.
(2)伞张开后运动员做匀减速运动,由公式
.
v
=
v0+vt
2
=
x
t
求出匀减速运动的位移x,即可求得总高度.
解答:解:(1)运动员打开伞前做自由落体运动,根据h=
1
2
gt2

求出下可求得运动员打开伞时所用的时间t1=
2h
g
=
2×180
10
s=6s,
所以运动员打开降落伞时的瞬时速度是v=gt=10╳6=60m/s.
(2)由公式
.
v
=
v0+vt
2
=
x
t

知x=
v0+vt
2
t=
60+2
2
×10
m=310m
离开飞机时到达地面的所用的总高度为s=h1+x=180m+310m=490m 
答:(1)运动员打开降落伞时的瞬时速度是60m/s.
(2)离开飞机时到运动到达地面所的总高度为490m.
点评:本题关键明确运动员的两段运动过程,找出已知量和待求量,然后选择恰当的运动学公式列式求解.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

(2012?钟祥市模拟)低空跳伞是一种极限运动,一般在高楼、悬崖、高塔等固定物上起跳.人在空中降落过程中所受空气阻力随下落速度的增大而变大,而且速度越大空气阻力增大得越快.因低空跳伞下落的高度有限,导致在空中调整姿态、打开伞包的时间较短,所以其危险性比高空跳伞还要高.一名质量为70kg的跳伞运动员背有质量为10kg的伞包从某高层建筑顶层跳下,且一直沿竖直方向下落,其整个运动过程的v-t图象如图所示.已知2.0s末的速度为18m/s,10s末拉开绳索开启降落伞,16.2s时安全落地,并稳稳地站立在地面上.g取10m/s2,请根据此图象估算:
(1)起跳后2s内运动员(包括其随身携带的全部装备)所受平均阻力的大小;
(2)运动员从脚触地到最后速度减为0的过程中,若不计伞的质量及此过程中的空气阻力,则运动员所需承受地面的平均冲击力多大;
(3)开伞前空气阻力对跳伞运动员(包括其随身携带的全部装备)所做的功.

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科目:高中物理 来源: 题型:

低空跳伞运动员在空中的运动可分为两个阶段:开始一段伞未张开,竖直方向上可近似看成做自由落体运动;伞张开后,竖直方向上近似做匀减速直线运动.在某次跳伞运动中运动员跳离飞机自由下落一段距离后打开降落伞,做加速度大小为12m/s2的匀减速直线运动,再下降了104m后,正好以2m/s的安全速度降落到地面.(g取10m/s2)试求:
(1)张开伞的一瞬间,运动员的速度.
(2)运动员刚跳离飞机时距地面的高度.

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科目:高中物理 来源:2012-2013学年江苏省苏南四校高三年级第一学期第二次考试物理试卷(带解析) 题型:计算题

低空跳伞是一种极限运动,一般在高楼、悬崖、高塔等固定物上起跳。人在空中降落过程中所受空气阻力随下落速度的增大而变大,而且速度越大空气阻力增大得越快。因低空跳伞下落的高度有限,导致在空中调整姿态、打开伞包的时间较短,所以其危险性比高空跳伞还要高。一名质量为70kg的跳伞运动员背有质量为10kg的伞包从某高层建筑顶层跳下,且一直沿竖直方向下落,其整个运动过程的vt图象如图所示。已知2.0s末的速度为18m/s,10s末拉开绳索开启降落伞,16.2s时安全落地,并稳稳地站立在地面上。g取10m/s2,请根据此图象估算:

(1)起跳后2s内运动员(包括其随身携带的全部装备)所受平均阻力的大小。
(2)运动员从脚触地到最后速度减为0的过程中,若不计伞的质量及此过程中的空气阻力,则运动员所需承受地面的平均冲击力多大。
(3)开伞前空气阻力对跳伞运动员(包括其随身携带的全部装备)所做的功(结果保留两位有效数字)。

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科目:高中物理 来源:2011年海淀区高三第一学期期中考试物理卷 题型:计算题

低空跳伞是一种极限运动,一般在高楼、悬崖、高塔等固定物上起跳。人在空中降落过程中所受空气阻力随下落速度的增大而变大,而且速度越大空气阻力增大得越快。因低空跳伞下落的高度有限,导致在空中调整姿态、打开伞包的时间较短,所以其危险性比高空跳伞还要高。一名质量为70kg的跳伞运动员背有质量为10kg的伞包从某高层建筑顶层跳下,且一直沿竖直方向下落,其整个运动过程的v-t图象如图15所示。已知2.0s末的速度为18m/s,10s末拉开绳索开启降落伞,16.2s时安全落地,并稳稳地站立在地面上。g取10m/s2,请根据此图象估算:

【小题1】起跳后2s内运动员(包括其随身携带的全部装备)所受平均阻力的大小;
【小题2】运动员从脚触地到最后速度减为0的过程中,若不计伞的质量及此过程中的空气阻力,则运动员所需承受地面的平均冲击力多大;
【小题3】开伞前空气阻力对跳伞运动员(包括其随身携带的全部装备)所做的功。

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低空跳伞是一种极限运动,一般在高楼、悬崖、高塔等固定物上起跳。人在空中降落过程中所受空气阻力随下落速度的增大而变大,而且速度越大空气阻力增大得越快。因低空跳伞下落的高度有限,导致在空中调整姿态、打开伞包的时间较短,所以其危险性比高空跳伞还要高。一名质量为70kg的跳伞运动员背有质量为10kg的伞包从某高层建筑顶层跳下,且一直沿竖直方向下落,其整个运动过程的v-t图象如图15所示。已知2.0s末的速度为18m/s,10s末拉开绳索开启降落伞,16.2s时安全落地,并稳稳地站立在地面上。g取10m/s2,请根据此图象估算:

1.起跳后2s内运动员(包括其随身携带的全部装备)所受平均阻力的大小;

2.运动员从脚触地到最后速度减为0的过程中,若不计伞的质量及此过程中的空气阻力,则运动员所需承受地面的平均冲击力多大;

3.开伞前空气阻力对跳伞运动员(包括其随身携带的全部装备)所做的功。

 

 

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