跳伞运动员从金茂大厦的八十九层的345米高处飞身跃下,跳落到大厦西侧的草坪上.当降落伞全部打开时,伞和运动员所受的空气阻力大小跟下落速度的平方成正比,即f=kv2,已知比

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 机械能守恒定律/2022-11-10 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

跳伞运动员从金茂大厦的八十九层的345米高处飞身跃下,跳落到大厦西侧的草坪上.当降落伞全部打开时,伞和运动员所受的空气阻力大小跟下落速度的平方成正比,即f=kv2,已知比例系数k=20N?s2/m2.运动员和伞的总质量m=72kg,假定运动员起跳速度忽略不计且跳离平台即打开降落伞,g取10m/s2,求:
(1)跳伞员的下落速度达到3m/s时的加速度大小;
(2)跳伞员最后着地速度大小;
(3)跳伞员从开始跳下到即将触地的过程中,损失的机械能.

◎ 答案

(1)由牛顿第二定律:mg-f=ma
其中f=kv2
解得:a=g-
kv2
m
=10-
20×32
72
=7.5m/s2

(2)跳伞员最后匀速运动,根据平衡条件,有:mg-k
v2m
=0

解得:vm=

mg
k
=

72×10
20
=6m/s

(3)根据能量守恒定律,损失的机械能为:△E=mgh-
1
2
mv2
=72×10×345-
1
2
×72×62=1.47×105
J
答:(1)跳伞员的下落速度达到3m/s时的加速度大小为7.5m/s2
(2)跳伞员最后着地速度大小为6m/s;
(3)跳伞员从开始跳下到即将触地的过程中,损失的机械能为1.47×105J.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“跳伞运动员从金茂大厦的八十九层的345米高处飞身跃下,跳落到大厦西侧的草坪上.当降落伞全部打开时,伞和运动员所受的空气阻力大小跟下落速度的平方成正比,即f=kv2,已知比…”主要考查了你对  【牛顿第二定律】,【机械能守恒定律】  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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