题目内容
【题目】运动员从悬停在空中的直升机上跳伞,伞打开前可看做是自由落体运动,打开伞后减速下降,最后匀速下落.如果用表示下落高度, 表示下落的时间, 表示人受到的合力, 表示人的机械能, 表示人的重力势能, 表示人下落的速度,以跳伞位置为重力势能零点,在整个过程中,如果打开伞后空气阻力与速度平方成正比,则下列图象可能符合事实的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【解析】【试题分析】运动员从直升机上跳伞,伞打开前可看作是自由落体运动,即空气阻力忽略不计,开伞后减速下降,空气阻力大于重力,故合力向上,当阻力减小到等于重力时,合力为零,做匀速直线运动.
A、重力势能逐渐减小,Ep=mgH=mg(H0-h),即重力势能与高度是线性关系,故A正确;B、机械能的变化等于除重力外其余力做的功,故自由落体运动过程机械能守恒,故B错误;C、运动员从悬停在空中的直升机上跳伞,伞打开前可看作是自由落体运动,即空气阻力忽略不计,故只受重力;开伞后减速下降,空气阻力大于重力,故合力向上,当阻力减小到等于重力时,合力为零,做匀速直线运动;即合力先等于重力,然后突然反向变大,且逐渐减小到零,故C正确;D、运动员从悬停在空中的直升机上跳伞,伞打开前可看作是自由落体运动,开伞后后减速下降,由题意空气阻力与速度平方成正比,则空气阻力逐渐减小,根据牛顿第二定律f-mg=ma,f逐渐减小,则加速度a逐渐减小不是恒定不变,即D项中减速阶段的v-t图象不应该呈线性,故D错误;故选AC.
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