1、简答题 一位质量为60kg的跳伞运动员做低空跳伞表演,他离开飞机后先做自由落体运动,当下落到距离地面125m高处时立即打开降落伞,在减速下落的过程中,运动员受到伞绳的拉力恒为1458N,到达地面时的速度为5m/s,重力加速度g取10m/s2,在不考虑风力和运动员所受空气阻力情况下,求:
(1)运动员离开飞机时距地面的高度;
(2)离开飞机后,运动员经过多长时间才能到达地面.
参考答案:(1)运动员先做自由落体运动,当下落到距离地面s2=125m高时的速度为v,
运动员打开降落伞时,在减速下落的过程中,运动员受到伞绳的拉力恒为1458N,
由牛顿第二定律可得:f-mg=ma
a=f-mgm=1458-60060m/s2=14.3m/s2
由落地速度5m/s匀减速运动,
由vt2-v02=2as2,可知,v0=60m/s
运动员打开伞前,所通过的位移设为S1,
根据v20=2gs1
运动员自由下落距离为s1=180m,
运动员离开飞机时距地面高度为s=s1+s2=180m+125m=305m.
(2)自由落体运动的时间为t1=v0g=6010s=6s,
打开伞后运动的时间为t=vt-v0a=5-6014.3s=3.85s,
离开飞机后运动的时间为t=t1+t2=6s+3.85s=9.85s
答:(1)运动员离开飞机时距地面的高度305m;
(2)离开飞机后,运动员经过9.85s才能到达地面.
本题解析:
本题难度:简单
2、计算题 跳伞运动员从300m高空无初速度跳伞下落,他自由下落4s后打开降落伞,以恒定的加速度做匀减速运动,到达地面时的速度为4.0m/s,g=10m/s2。求:
(1)运动员打开降落伞处离地面的高度;
(2)运动员打开伞后运动的加速度;
(3)运动员在空中运动的总时间。
参考答案:(1)
(2)
(3)
本题解析: 取竖直向下为正方向
(1)运动员自由下落4s的位移为
,
运动员打开降落伞处离地面的高度为
(2)运动员自由下落4s末的速度为:
运动员打开伞后运动的加速度,根据
,解得:
(3)打开降落伞,做匀减速运动,到达地面时间为:根据
由
得:
运动员在空中运动的总时间为:
考点:考查了匀变速直线运动规律的应用
本题难度:一般
3、填空题 初速度为11m/s的汽车在距站牌30m处开始制动,获得大小为2m/s2的加速度,汽车制动后经过______秒通过站牌,此时汽车速度______?m/s.
参考答案:由x=v0t+12at2得,30=11t-12×2t2
解得t1=5s,t2=6s(舍去)
此时汽车的速度v=v0+at=11-2×5m/s=1m/s.
故答案为:5,1.
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 某物体沿一直线运动,其速度图象如图所示,则下列说法中正确的是( )
A.第2s内和第3s内速度方向相反
B.第2s内和第3s内的加速度方向相反
C.第4s内速度方向与加速度方向相反
D.第5s内加速度方向与速度方向相同