题目内容

翼型降落伞有很好的飞行性能，跳伞运动员可方便地控制转弯等动作．其原理是通过对降落伞的调节，使空气升力和空气摩擦力都受到影响．已知：空气升力F1与飞行方向垂直，大小与速度的平方成正比，F1＝C1v2；空气摩擦力F2与飞行方向相反，大小与速度的平方成正比，F2＝C2v2其中C1、C2相互影响，可由运动员调节，满足如图乙所示的关系．试求：

（1）图甲中画出了运动员携带翼型伞跳伞后的两条大致运动轨迹，试判断①、②两轨迹中哪条是不可能的，并简要说明理由；

（2）若降落伞最终匀速飞行的速度v与地平线的夹角为α，试从力平衡的角度证明：tanα＝；

（3）某运动员和装备的总质量为70kg，匀速飞行的速度v与地平线的夹角α约20°，tan20°＝，匀速飞行的速度v多大？（g取10m/s2，结果保留3位有效数字．）

（4）若运动员出机舱时飞机距地面的高度为800m，飞机飞行速度为540km/h，降落过程中该运动员和装备损失的机械能ΔE多大？

（1）②轨迹不可能存在．①位置，三力可能平衡或三力的合力可能与速度在同一直线上，运动员做直线运动．②位置，合力方向与速度方向不可能在同一直线上，所以不会沿竖直方向做直线运动．

（2）证明见解析

（3）v＝10.9m/s

（4）ΔE＝1.34×106J


解析:

（1）②轨迹不可能存在．①位置，三力可能平衡或三力的合力可能与速度在同一直线上，运动员做直线运动．②位置，合力方向与速度方向不可能在同一直线上，所以不会沿竖直方向做直线运动．

（2）由①位置的受力分析可知，匀速运动时

F1＝mgcosα＝C1v2

F2＝mgsinα＝C2v2

两式消去mg和v得tanα＝

（3）v＝10.9m/s（在10.7～11.0之间均可）

（4）ΔE＝1.34×106J

练习册系列答案
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翼型降落伞有很好的飞行性能．它被看作飞机的机翼，跳伞运动员可方便地控制转弯等动作．其原理是通过对降落伞的调节，使空气升力和空气摩擦力都受到影响．已知：空气升力F1与飞行方向垂直，大小与速度平方成正比，F1=C1v2．空气摩擦力F2与飞行方向相反，大小与速度平方成正比，F2=C2v2．其中C1、C2相互影响，可由运动员调节，满足如图b所示的关系．试求：
（1）若降落伞最终匀速飞行的速度v与地平线的夹角α，试从力平衡的角度证明：tanα=
C2
C1

（2）下图a中画出了运动员携带翼型伞跳伞后大致的运动轨迹．根据（1）中的结果tanα=
C2
C1
，试判断，①、②两轨迹哪条不可能存在，为什么？
（3）运动员和装备总质量70kg，匀速飞行速度v与地平线夹角α约20°（取tan20°=
C2
C1
=
4
11
），求：v．（结果保留2位小数点）
翼型降落伞有很好的飞行性能．它被看作飞机的机翼，跳伞运动员可方便地控制转弯等动作．其原理是通过对降落伞的调节，使空气升力和空气摩擦力都受到影响．已知：空气升力F1与飞行方向垂直，大小与速度的平方成正比，F1=C1v2；空气摩擦力F2与飞行方向相反，大小与速度的平方成正比，F2=C2v2．其中C1、C2相互影响，可由运动员调节，满足如图b所示的关系．试求：
（1）图a中画出了运动员携带翼型伞跳伞后的两条大致运动轨迹．试对两位置的运动员画出受力示意图并判断，①、②两轨迹中哪条是不可能的，并简要说明理由；
（2）若降落伞最终匀速飞行的速度v与地平线的夹角为α，试从力平衡的角度证明：tanα=C2/C1；
（3）某运动员和装备的总质量为70kg，匀速飞行的速度v与地平线的夹角α约20°（取tan20°=4/11），匀速飞行的速度v多大？（g取10m/s2，结果保留3位有效数字）
翼型降落伞有很好的飞行性能．它被看作飞机的机翼，跳伞运动员可方便地控制转弯等动物．其原理是通过对降落伞的调节，使空气升力和空气摩擦力都受到影响．已知：空气升力F1与飞行方向垂直，大小与速度的平方成正比，F1=C1v2；空气摩擦力F2与飞行方向相反，大小与速度的平方成正比，F2=C2v2．其中C1．C2相互影响，可由运动员调节，满足如图b所示的关系．试求：
（1）图a中画出了运动员携带翼型伞跳伞后的两条大致运动轨迹．试对两位置的运动员画出受力示意图并判断，①．②两轨迹中哪条是不可能的，并简要说明理由；
（2）若降落伞最终匀速飞行的速度v与地平线的夹角为α，试从力平衡的角度证明：tanα=C2/C1；
（3）某运动员和装备的总质量为70kg，匀速飞行的速度v与地平线的夹角α约20°取tan20°=4/11．，匀速飞行的速度v多大？g取10m/s2，结果保留3位有效数字．
（4）若运动员出机舱时飞机距地面的高度为800m．飞机飞行速度为540km/h，降落过程中该运动员和装备损失的机械能△E多大？
（2009?江苏模拟）翼型降落伞有很好的飞行性能．它被看作飞机的机翼，跳伞运动员可方便地控制转弯等动作．其原理是通过对降落伞的调节，使空气升力和空气摩擦力都受到影响．已知：空气升力F1与飞行方向垂直，大小与速度的平方成正比，F1=C1v2；空气摩擦力F2与飞行方向相反，大小与速度的平方成正比，F2=C2v2．其中C1、C2相互影响，可由运动员调节，满足如图b所示的关系．试求：
（1）图a中画出了运动员携带翼型伞跳伞后的两条大致运动轨迹．试对两位置的运动员画出受力示意图并判断，①、②两轨迹中哪条是不可能的，并简要说明理由；
（2）若降落伞最终匀速飞行的速度v与地平线的夹角为α，试从力平衡的角度证明：tanα=C2/C1；
（3）某运动员和装备的总质量为70kg，匀速飞行的速度v与地平线的夹角α约20°（取tan20°=4/11），匀速飞行的速度v多大？（g取10m/s2，结果保留3位有效数字）
（4）若运动员出机舱时飞机距地面的高度为800m、飞机飞行速度为540km/h，降落过程中该运动员和装备损失的机械能△E多大？

（08年嘉定区一调）（16分）翼型降落伞有很好的飞行性能。它被看作飞机的机翼，跳伞运动员可方便地控制转弯等动作。其原理是通过对降落伞的调节，使空气升力和空气摩擦力都受到影响。已知：空气升力F1与飞行方向垂直，大小与速度的平方成正比，F1＝C1v2；空气摩擦力F2与飞行方向相反，大小与速度的平方成正比，F2＝C2v2。其中C1、C2相互影响，可由运动员调节，满足如图b所示的关系。试求：
    

（1）图a中画出了运动员携带翼型伞跳伞后的两条大致运动轨迹。试对两位置的运动员画出受力示意图并判断，①、②两轨迹中哪条是不可能的，并简要说明理由；

（2）若降落伞最终匀速飞行的速度v与地平线的夹角为a，试从力平衡的角度证明：tana＝C2/C1；

（3）某运动员和装备的总质量为70kg，匀速飞行的速度v与地平线的夹角a约20°（取tan20°＝4/11），匀速飞行的速度v多大？（g取10m/s2，结果保留3位有效数字）

（4）若运动员出机舱时飞机距地面的高度为800m、飞机飞行速度为540km/h，降落过程中该运动员和装备损失的机械能ΔE多大？

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