Question

20．极限运动员从高山悬崖上跳伞，伞打开前可看作是自由落体运动，开伞后减速下降，最后匀速下落．v、F、E_p和E分别表示速度、合外力、重力势能和机械能．在整个过程中，下列图象可能符合事实的是（图象中t、h分别表示下落的时间和高度）（　　）

• A．
• B．
• C．
• D．

Answer 1

分析 运动员从高山悬崖上跳伞，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．

解答 解：A、运动员从高山悬崖上跳伞，伞打开前可看作是自由落体运动，开伞后减速下降，最后匀速下落；图象中加速度有突变，而速度不可能突变，故A错误；
B、运动员从高山悬崖上跳伞，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B正确；
C、重力势能逐渐减小，E_p=mgH=mg（H₀-h），即重力势能与高度是线性关系，故C错误；
D、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；开伞后减速下降，空气阻力大于重力，故合力向上，由于阻力逐渐减小到等于重力，所以打开降落伞后，运动员能量的减小不是直线关系，故D错误；
故选：B．

点评 本题关键是结合运动员的运动情况分析其受到的阻力的变化情况，从而得到其合力和机械能的变化情况．