问题
问答题
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?
答案
已知H=224m,a=12.5m/s2,v=5m/s
(1)根据2gh=v2得:
h=
=1.25mv2 2g
(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:
v12=2g(H-h)①
匀减速过程有:
v2-v12=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t2=
=3.6s,v -v1 a
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.