Question

【题目】如图1，悬崖跳伞是一项极具挑战的运动，越来越受到人们的喜爱。在某次悬崖跳训练过程中，一质量为50kg的运动员背着降落伞从悬崖上由静止开始竖直跳下，经15s下落210m后，运动员开始做匀速直线运动直至落到悬崖下方水中。整个过程用时30s，其速度与时间的关系如图2所示，g取10N/kg。求：

(1)在这整个过程中运动员所受重力做的功和功率；

(2)从第10s到第30s这个过程中，运动员的动能、重力势能、机械能是如何变化的？

Answer 1

【答案】(1)150000J，5000W； (2)动能先变小后不变，重力势能变小，机械能变小

【解析】

(1)运动员后15s下落的距离为

运动员下落的总高度为

运动员的重力为

G=mg=50kg×10N/kg=500N

下落过程中重力所做的功为

功率为

(2)10~15s：速度变小，动能变小，高度下降，重力势能变小，所以机械能变小；

15~30s：速度不变，动能不变，高度下降，重力势能变小，所以机械能变小。

综上动能先变小后不变，重力势能一直变小，机械能一直变小。