题目内容
跳伞运动员从跳伞塔上无初速度跳下,下落0.3s时打开降落伞,若打开降落伞前空气阻力不计;打开降落伞后,伞和运动员受的空气阻力大小与下落速度的平方成正比,即f=kv2,已知比例系数k=20 N·s2/m2,运动员和伞的总质量m=72 kg,设跳伞塔足够高,取g=10 m/s2。求:
⑴跳伞运动员下落0.3s时速度大小;
⑵跳伞运动员下落速度达到4m/s时的加速度大小;
⑶跳伞运动员最后的下落速度大小。
【答案】
(1)3m/s(2)5.6 m/s2(3)6 m/s
【解析】
试题分析:(1)对跳伞运动员自由下落,根据公式:vt=gt=3m/s
(2)由牛顿第二定律得mg-kv2=ma,
a=
=5.6
m/s2
(3)跳伞运动员先加速下落,速度增大,加速度减小。当a=0时速度最大,以后保持匀速运动,则当a=0时,mg=kv12
∴v1=
=6
m/s
考点:此题考查牛顿的及平衡问题。
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