(11分)一架军用直升机悬停在距离地面64m的高处,将一箱军用物资由静止开始投下,如果不打开物资上的自动减速伞,物资经4s落地。为了防止物资与地面的剧烈撞击,须在物资距离

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 牛顿第二定律/2022-10-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

(11分)一架军用直升机悬停在距离地面64 m的高处,将一箱军用物资由静止开始投下,如果不打开物资上的自动减速伞,物资经4s落地。为了防止物资与地面的剧烈撞击,须在物资距离地面一定高度时将物资上携带的自动减速伞打开。已知物资接触地面的安全限速为2m/s,减速伞打开后物资所受空气阻力是打开前的18倍。减速伞打开前后空气阻力均认为大小不变,忽略减速伞打开的时间,取g="10" m/s2。求
(1)减速伞打开时离地面的高度至少为多少?
(2)物资运动的时间至少为多少?

◎ 答案

(1)15m;(2)4.5s

◎ 解析

(1)设物资质量为m,不打开伞的情况下,
物资经t=4s落地。由牛顿第二定律和运动学公式得
  (1分)
  (1分)
解得 8m/s2  (1分)
设物资落地速度恰为v=2m/s时,减速伞打开的高度为h,开伞时物资的速度为v0,由牛顿第二定律和运动学公式得
  (2分)
  (2分)
解得 26m/s215m  (1分)
(2)由上面的求解过程,可得开伞时的速度v0=28m/s
伞前的运动时间s  (1分)
开伞后的运动时间s  (1分)
故物资运动的时间至少为4.5s。(1分)

◎ 知识点

    专家分析,试题“(11分)一架军用直升机悬停在距离地面64m的高处,将一箱军用物资由静止开始投下,如果不打开物资上的自动减速伞,物资经4s落地。为了防止物资与地面的剧烈撞击,须在物资距离…”主要考查了你对  【牛顿第二定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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