问题
问答题
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.
答案
以竖直向下为正方向,依题意可得
(1)设打开降落伞后,做匀减速直线运动初速度为V1,
下降高度为h2=104m,加速度为a=-12m/s2,未速度为V2=2m/s
由公式
-V 22
=2ah2得:V 21
=V 1 V
-2ah222
代入数据求得:V1=50m/s
(2)打开伞前,做自由落体运动,设下降高度为h1
已知重力加速度为g=10m/s2
由公式
=2gh1得:V 21
h1=V 21 2g
代入数据求得:h1=125m
所以:H=h1+h2=125m+104m=229m
答:(1)张开伞前的一瞬间,运动员的速度为50m/s;
(2)刚跳离飞机时距地面229m高.