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（10分）2012年10月14日极限运动员鲍姆加特纳从距地面高度约3.9万米的氦气球携带的太空舱上跳下并成功着陆，在打开降落伞之前飞行速度最高达到373m/s，成为首位超音速自由落体的跳伞运动员．由于3.9万米高空处于平流层，空气阻力影响可忽略，经过35s他下落的速度就达到了音速340m/s，求：
（1）平流层处的重力加速度；
（2）35s内下落的高度．

（1） （2）5950m

解析

练习册系列答案
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精英家教网当地时间2012年10月14日，在美国新墨西哥州的罗斯韦尔，43岁的奥地利冒险家费利克斯?鲍姆加特纳（ FelixBaumgarter），终于在多次延期之后，成功完成了从海拔3.9万米的“太空边缘”跳伞的壮举，打破了--尽管这一事实还有待权威机构认可--载人气球最高飞行、最高自由落体、无助力超音速飞行等多项世界纪录．已知费利克斯一鲍姆加特纳从跳跃至返回地面用时9分钟，下落4分20秒后打开降落伞，其运动过程的最大速度为373m/s；如图是费利克斯?鲍姆加特纳返回地面的示意图．则下列说法正确的是（　　）
A、费利克斯?鲍姆加特纳在打开降落伞之前做自由落体运动B、费利克斯?鲍姆加特纳在打开降落伞之后的一小段时间内处于超重状态C、费利克斯?鲍姆加特纳在打开降落伞之前机械能守恒D、在打开降落伞之后，重力对费利克斯?鲍姆加特纳所做的功大小等于他克服阻力所做的功
（2013?重庆模拟）据报道：2012年10月14日，奥地利男子费利克斯?鲍姆加特纳在美国新墨西哥州东南部罗斯韦尔地区成功完成高空极限跳伞，从3.9万米高度起自由落体，创下纪录：时速达到约1 342公里，成为不乘坐喷气式飞机或航天飞行器而超音速飞行的世界第一人．
（1）设定鲍姆加特纳连同装备总质量为M，从距地高H处由静止开始竖直下落h时达到最大速度v，打开降落伞后，到达地面时速度可忽略不计，设定他下落整个过程中各处重力加速度都为g．求：
①鲍姆加特纳连同装备从开始下落至到达地面的过程中，损失的机械能；
②由静止开始下落h达到最大速度v的过程中，克服阻力所做的功．
（2）实际上重力加速度与距地面高度有关，设定地面重力加速度数值为g=9.80 m/
s
2
 
，地球半径R=6 400km，求距地高度H=3.9×1
0
4
 
m处的重力加速度数值．（保留三位有效数字，不考虑地球自转影响）
2012年10月14日，奥地利著名极限运动员费利克斯?鲍姆加特纳在美国新墨西哥州上空，从距地面高度约3.9万米的氦气球携带的太空舱上跳下，在最后几千英尺打开降落伞，并成功着陆．假设降落伞在最后的匀速竖直下降过程中遇到水平方向吹来的风，若风速越大，则降落伞（　　）
（2013?太原一模）2012年10月14日，身穿特制宇航服的Baumgartner从39km的太空边缘跳伞，平安降落到美国新墨西哥州的指定地点．创造了载人气球最高飞行、最高自由落体、无助力超音速飞行等多项世界纪录．
假设Baumgartner从39km的太空边缘开始下落后，先匀加速下落40s时速度达到1296km/h（360m/s），再匀减速下落125s，在距离地面只有最后1800m时，打开降落伞匀减速下降，到达地面时速度恰好为零．已知Baumgartner及装备的总质量为100kg，取重力加速度g=10m/s2，对于人及装备，以下说法正确的是（　　）
2012年10月14日，奥地利人Baumgartner从太空边缘（离地39km）起跳，据报道他以最高每小时1342km的速度，回到地球表面，成为“超音速”第一人．自由落体运动的时间约为5分35秒．已知空气中音速约为340m/s，空气密度ρ=1.29kg/m3，重力加速度g=10m/s2．
（1）他降落过程中的速度是否超过了音速？
（2）这篇报道中有什么数据相互矛盾？以上两个问题请通过计算说明；
（3）当物体从高空下落时，空气对物体的阻力公式：f=
1
2
CDρv2S（CD=
9
2
，ρ为空气密度，v为运动速度，S为物体截面积）．因此，物体下落一段距离后将会匀速下落，这个速度被称为收尾速度．设Baumgartner加装备的总质量为100kg，腰围100cm．请计算他的收尾速度大小．

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