跳伞运动员做低空跳伞表演,直升飞机在离地面一定高度处悬停,运动员离开飞机做*落体运动;在离地面125m时,打开降落伞,展开伞后运动员以14.3m/s2的加速度在竖直方向上匀减速下降,为了运动员的安全,要求运动员落地的速度为5m/s.(1)运动员离开飞机时距地面的高度为多少?(2)离开飞机后,经过多少时间才能到达地面?

问题描述:

跳伞运动员做低空跳伞表演,直升飞机在离地面一定高度处悬停,运动员离开飞机做*落体运动;在离地面125m时,打开降落伞,展开伞后运动员以14.3m/s2的加速度在竖直方向上匀减速下降,为了运动员的安全,要求运动员落地的速度为5m/s.
(1)运动员离开飞机时距地面的高度为多少?
(2)离开飞机后,经过多少时间才能到达地面?

(1)运动员打开伞后做匀减速运动,由v22-v12=2as2
代入数据得,运动员打开伞时的速度为v1=60 m/s,
运动员*下落距离为h1

v12
2g
3600
20
m=180 m,
运动员离开飞机时距地面高度为h=h1+h2=180+125m=305 m.
(2)*落体运动的时间为t1
v1
g
60
10
=6 s,
打开伞后运动的时间为t2
v2v1
a
5−60
−14.3
=3.85s

离开飞机后运动的时间为t=t1+t2=6+3.85s=9.85s
答:(1)运动员离开飞机时距地面的高度为305m;
(2)离开飞机后,经过9.85s时间才能到达地面.
答案解析:运动员运动过程比较复杂,不是单一的匀变速运动,开始做*落体运动,然后做匀减速运动,根据其运动形式列相应的方程求解即可.
考试点:匀变速直线运动的位移与时间的关系;匀变速直线运动的速度与时间的关系.
知识点:复杂运动过程都是由简单过程组成的,因此解答复杂运动问题,关键是分析清楚其运动过程,搞清运动形式,然后根据相应规律列方程求解.