Question

5．某运动员做跳伞训练，他从悬停在空中的直升飞机上由静止落下，如图所示，经过8s后打开降落伞，运动员做匀减速直线运动，再经过16s后刚好到达地面，且速度恰好为零．忽略打开降落伞前的空气阻力和打开降落伞的时间．已知人和伞的总质量m=60kg．求：
（1）打开降落伞时运动员的速度大小；
（2）打开降落伞后运动员的加速度大小；
（3）打开降落伞后运动员和伞受到的阻力大小．

Answer 1

分析 （1）打开降落伞前，人和伞做自由落体运动运动，根据自由落体的速度公式计算速度的大小；
（2）利用加速度的定义式计算加速度的大小；
（3）根据牛顿第二定律计算加速度的大小；

解答 解：（1）打开降落伞前，人和伞做自由落体运动运动
v=gt
得：v=80m/s
（2）打开降落伞后，人和伞一起做匀减速直线运动，加速度的大小为为：
a=$\frac{△v}{t}$=5m/s²
（3）根据牛顿第二定律得：mg-F_f=-ma
得：F_f=900N  
答：（1）打开降落伞时运动员的速度大小为80m/s；
（2）打开降落伞后运动员的加速度大小为5m/s²；
（3）打开降落伞后运动员和伞受到的阻力大小为900N．

点评 解决本题的关键知道加速度是联系力学和运动学的桥梁，通过加速度可以求运动，也可以根据运动求力．