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        1. 跳傘運(yùn)動員從跳傘塔上跳下,當(dāng)降落傘全部打開時,傘和運(yùn)動員所受的空氣阻力大小跟下落速度的平方成正比,即f=kv2,已知比例系數(shù)k=20N?s2/m2.運(yùn)動員和傘的總質(zhì)量m=72kg,設(shè)跳傘塔足夠高且運(yùn)動員跳離塔后即打開傘,取g=10m/s2,求:
          (1)跳傘員的下落速度達(dá)到3m/s時,其加速度多大?
          (2)跳傘員最后下落速度多大?
          (3)若跳傘塔高200m,則跳傘員從開始跳下到即將觸地的過程中,損失了多少機(jī)械能?
          分析:因?yàn)檫\(yùn)動員受的空氣阻力f=kv2和重力作用,可用牛頓第二定律解得其加速度;因?yàn)樗銐蚋,所以運(yùn)動員一定會達(dá)到勻速運(yùn)動狀態(tài),即重力與空氣阻力平衡;損失的機(jī)械能是由于空氣阻力,但是空氣阻力是隨速度變化的力,所以不能直接解出其所做的功,我們可以解出動能和重力勢能之和一共減少多少,即損失了多少機(jī)械能.
          解答:解:(1)因?yàn)檫\(yùn)動員受的空氣阻力f=kv2和重力作用,
          由牛頓第二定律:mg-f=ma
          解得:a=g-
          kv2
          m
          =7.5m/s2
          (2)跳傘員最后勻速運(yùn)動,
          即重力與空氣阻力平衡:mg=kv2
          解得:v=6m/s
          (3)損失的機(jī)械能是由于空氣阻力,但是空氣阻力是隨速度變化的力,所以不能直接解出其所做的功,我們可以解出動能和重力勢能之和一共減少多少,即損失了多少機(jī)械能.
          損失機(jī)械能:△E=mgH-
          1
          2
          mv2=1.43×105
          答:(1)跳傘員的下落速度達(dá)到3m/s時,其加速度為7.5m/s2
          (2)跳傘員最后下落速度為v=6m/s
          (3)若跳傘塔高200m,則跳傘員從開始跳下到即將觸地的過程中,損失了1.43×105J 機(jī)械能.
          點(diǎn)評:解此類綜合性較強(qiáng)的題目,應(yīng)把具體復(fù)雜過程分解為多個簡單的過程,比如此題可分解為牛頓第二定律,受力平衡,功能關(guān)系.
          練習(xí)冊系列答案
          相關(guān)習(xí)題

          科目:高中物理 來源: 題型:

          跳傘運(yùn)動員從跳傘塔上跳下,當(dāng)降落傘全部打開時,傘和運(yùn)動員所受的空氣阻力大小跟下落速度的平方成正比,即f=kv2,已知比例系數(shù)k=20N?s2/m2.運(yùn)動員和傘的總質(zhì)量m=72kg,設(shè)跳傘塔足夠高且運(yùn)動員跳離塔后即打開傘,取g=10m/s2,求:
          (1)跳傘員的下落速度達(dá)到3m/s時,其加速度多大?
          (2)跳傘員最后下落速度多大?

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          跳傘運(yùn)動員從跳傘塔上無初速度跳下,下落0.3s時打開降落傘,若打開降落傘前空氣阻力不計(jì);打開降落傘后,傘和運(yùn)動員受的空氣阻力大小與下落速度的平方成正比,即f=kv2,已知比例系數(shù)k=20N?s2/m2,運(yùn)動員和傘的總質(zhì)量m=72kg,設(shè)跳傘塔足夠高,取g=10 m/s2.求:
          (1)跳傘運(yùn)動員下落0.3s時速度大;
          (2)跳傘運(yùn)動員下落速度達(dá)到4m/s時的加速度大。
          (3)跳傘運(yùn)動員最后的下落速度大。

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          (08年衡陽市聯(lián)考)(12分)跳傘運(yùn)動員從跳傘塔上跳下,當(dāng)降落傘全部打開時,傘和運(yùn)動員受的空氣阻力大小與下落速度的平方成正比,即f=kv2,已知比例系數(shù)k=20 N?s2/m2,運(yùn)動員和傘的總質(zhì)量m=72 kg,設(shè)跳傘塔足夠高,且運(yùn)動員跳離塔后即打開傘,取g=10 m/s2。求:

          (1)跳傘員的下落速度達(dá)到3 m/s時,其加速度多大?

          (2)跳傘員最后的下落速度多大?

          (3)若跳傘塔高200 m,則跳傘員從開始跳下到即將觸地的過程中,阻力作了多少功?

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          科目:高中物理 來源:2013-2014學(xué)年北京市石景山區(qū)高三第一學(xué)期期末考試物理試卷(解析版) 題型:計(jì)算題

          (8分)跳傘運(yùn)動員從跳傘塔上跳下,當(dāng)降落傘打開后,傘和運(yùn)動員所受的空氣阻力大小跟下落速度的平方成正比,即f = kv2,已知比例系數(shù)k = 20 Ns2/m2,運(yùn)動員和傘的總質(zhì)量m = 72kg.設(shè)跳傘塔足夠高,且運(yùn)動員跳離塔后即打開傘,取g = 10 m/s2

          (1)求下落速度達(dá)到v = 3 m/s時,跳傘運(yùn)動員的加速度大。

          (2)求跳傘運(yùn)動員最終下落的速度;

          (3)若跳傘塔高 h = 200 m,跳傘運(yùn)動員在著地前已經(jīng)做勻速運(yùn)動,求從開始跳下到即將觸地的過程中,傘和運(yùn)動員損失的機(jī)械能.

           

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