总质量为80kg的跳伞运动员从离地500m的直升机上跳下,经过2s拉开绳索开启降落伞,如图所示是跳伞过程中的v-t图,试根据图象求:(g取10m/s2) (1)t=1s时运动员的加速度和所受阻力的大小

问题描述:

总质量为80kg的跳伞运动员从离地500m的直升机上跳下,经过2s拉开绳索开启降落伞,如图所示是跳伞过程中的v-t图,试根据图象求:(g取10m/s2

(1)t=1s时运动员的加速度和所受阻力的大小.
(2)估算14s内运动员下落的平均速度.
(3)估算运动员从飞机上跳下到着地的总时间.

(1)从图中可以看出,在t=2s内运动员做匀加速运动,其加速度大小为a=

vt
t
16
2
m/s2=8m/s2
设此过程中运动员受到的阻力大小为f,根据牛顿第二定律,有mg-f=ma
得f=m(g-a)=80×(10-8)N=160N
(2)从图中估算得出运动员在14s内下落了△h=39.5×2×2m=158m
所以有  
.
v
△h
t
158
14
=11.3m/s

(3)14s后运动员做匀速运动的时间为t′=
H−h
v
500−158
6
s=57s
运动员从飞机上跳下到着地需要的总时间为:
t=t+t′=(14+57)s=71s
答:(1)t=1s时运动员的加速度为8m/s2,阻力的大小为160N.
(2)14s内运动员下落的平均速度为11.3m/s.
(3)运动员从飞机上跳下到着地的总时间为71s.