问题 问答题

近几年,上海每年都举行金茂大厦国际跳伞表演.运动员从345m高处自由下落一段时间后,立即打开降落伞,展开伞后运动员以12.5m/s2的平均加速度匀减速下落,运动员在未打开伞时空气阻力不计.为了运动员的安全,要求运动员落地速度最大不得超过5m/s(g=10m/s2).

求:(1)求运动员展开伞时,离地面高度至少为多少?

(2)运动员在下落过程中的最大速度?

(3)运动员离开楼顶在空中的最短时间是多少?

答案

(1、2)设下落时的高度H,展开伞时的速度为v1,此时距地面的高度为h1,落地是速度v2=5m/s,匀减速下降时的加速度为:a=-12.5m/s2

自由落体过程有:v12=2g(H-h1

匀减速直线运动过程有:v22-v12=2ah1

代入数据可得:h1=153m

v1=62m/s.

(3)自由落体运动的时间为:t1=

v
g
=6.2s

匀减速运动的时间为:t2=

v2-v1
a
=
5-62
-12.5
s=4.56s

则运动员在空中的最短时间为:t=t=t1+t2=10.76s.

答:(1)高度至少为153m.

(2)运动员在下落过程中的最大速度为62m/s

(3)运动员离开楼顶在空中的最短时间是10.76s.

选择题
名词解释