22.江苏省赣榆一中2010届高三单元检测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tan200=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)

解析:(1)②轨迹不可能存在(2分)

①位置,三力可能平衡(或三力的合力可能与速度

在一直线),运动员做直线运动(1分)

②位置,合力方向与速度方向不可能在一直线,所

以不会沿竖直方向做直线运动(1分)

(2)由①位置的受力分析可知,匀速运动时

F1=mgcosa=C1v2……⑴  (2分)

F2=mgsina=C2v2……⑵  (1分)

两式消去mg和v得tana=C2/C1(2分)

(3)在图b中过原点作直线,正确得到直线与曲线的交点  (2分)C2=2,C1=5.5(5.5~5.6均正确)(2分)

根据F2=mgsina=C2v2  (1分)或F1=mgcosa=C1v2(1分)

上两式任取其一解得v=10.9m/s(在10.7~11.0之间均可)(1分)

题组二

 0  327921  327929  327935  327939  327945  327947  327951  327957  327959  327965  327971  327975  327977  327981  327987  327989  327995  327999  328001  328005  328007  328011  328013  328015  328016  328017  328019  328020  328021  328023  328025  328029  328031  328035  328037  328041  328047  328049  328055  328059  328061  328065  328071  328077  328079  328085  328089  328091  328097  328101  328107  328115  447090 

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