问题 计算题

在空军一次庆祝活动中,伞兵做低空跳伞表演,当直升飞机悬停在离地面224 m高时,伞兵离开飞机做自由落体运动.运动一段时间后,打开降落伞,假设展开伞后伞兵以12.5 m/s2的加速度匀减速下降.为了伞兵的安全,要求伞兵落地速度最大不得超过5 m/s,g取10 m/s2,求:

(1)以最大速度着地时相当于从多高处自由落下;

(2)伞兵展开伞时,离地面的高度最低为多少;

(3)伞兵在不同的高度打开降落伞,则伞兵在空中的运动时间是不同的,请你求出伞兵在空中运动的最短时间为多少。

答案

(1) h=1.25m (2) h2=99m (3) 8.6s

题目分析:(1)根据vt2=2gh                                          2分

52=20h  h=1.25m                                      1分

(2)着地速度最大对应的展开伞时的离地高度最低

展开伞时的速度为v,

自由下落的距离h1=v2/2g= v2/20                        1分

展开伞后减速下落的距离h2=(v2-vt2)/2a=(v2-52)/25       1分

根据H= h1+ h2,解得v=50m/s                          1分

代入上式,解得h2=99m                                1分

(3)着地速度最大对应的空中运动的时间最短

自由下落的时间t1="v/g=" 5s                            1分

展开伞后减速下落的时间t2=(v-vt)/a=3.6s               1分

伞兵在空中运动的最短时间t=t1+t2=8.6s                 1分

点评:本题是多过程问题,在分别研究各个运动过程的基础上,关键是寻找各过程之间的关系,如位移关系、时间关系、速度关系等等.

单项选择题
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