一般來說,正常人從距地面1.5m高處跳下,落地時速度較小,經(jīng)過腿部的緩沖,這個速度對人是安全的,稱為安全著地速度。如果人從高空跳下,必須使用降落傘才能安全著陸,其原因是,張開的降落傘受到空氣對傘向上的阻力作用。經(jīng)過大量實驗和理論研究表明,空氣對降落傘的阻力f與空氣密度ρ、降落傘的迎風面積S、降落傘相對空氣速度v、阻力系數(shù)c有關(guān)(由傘的形狀、結(jié)構(gòu)、材料等決定),其表達式是f=12cρSv2.根據(jù)以上信息,解決下列問題。(取g=10m/s2)
(1)在忽略空氣阻力的情況下,計算人從1.5m高處跳下著地時的速度大小(計算時人可視為質(zhì)點);
(2)在某次高塔跳傘訓(xùn)練中,運動員使用的是有排氣孔的降落傘,其阻力系數(shù)c=0.90,空氣密度取ρ=1.25kg/m3.降落傘、運動員總質(zhì)量m=80kg,張開降落傘后達到勻速下降時,要求人能安全著地,降落傘的迎風面積S至少是多大?
(3)跳傘運動員和降落傘的總質(zhì)量m=80kg,從跳傘塔上跳下,在下落過程中,經(jīng)歷了張開降落傘前自由下落、張開降落傘后減速下落和勻速下落直至落地三個階段。如圖是通過固定在跳傘運動員身上的速度傳感器繪制出的從張開降落傘開始做減速運動至達到勻速運動時的v-t圖象。根據(jù)圖象估算運動員做減速運動的過程中,空氣阻力對降落傘做的功。
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【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:125引用:5難度:0.3
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1.在O點處固定一力傳感器,被測細繩一端系上質(zhì)量為m的小球,另一端連接力傳感器,使小球繞O點在豎直平面內(nèi)沿逆時針方向做半徑為r的圓周運動。t1時刻小球通過軌道最高點時力傳感器的示數(shù)恰好為零,運動半個圓周,t2時刻小球通過最低點時速度為v=2
。重力加速度為g,下列說法正確的是( ?。?/h2>gr發(fā)布:2024/12/29 15:0:2組卷:63引用:3難度:0.5 -
2.在冬天,高為h=1.25m的平臺上,覆蓋一層薄冰,一乘雪橇的滑雪愛好者,從距平臺邊緣s=24m處以一定的初速度向平臺邊緣滑去,如圖所示,當他滑離平臺即將著地時的瞬間,其速度方向與水平地面的夾角為θ=45°,取重力加速度g=10m/s2.求:
(1)滑雪者著地點到平臺邊緣的水平距離是多大;
(2)若平臺上的薄冰面與雪橇間的動摩擦因數(shù)為μ=0.05,則滑雪者的初速度是多大?發(fā)布:2024/12/29 15:0:2組卷:40引用:18難度:0.5 -
3.如圖所示為供兒童娛樂的滑梯的示意圖,假設(shè)其中AB為光滑斜面滑槽,BC為動摩擦因數(shù)μ=0.5的水平滑槽,與半徑R=0.2m的
圓弧CD相切;ED為水平地面。已知兒童在滑槽上滑動時,在B點由斜面轉(zhuǎn)到水平面的運動速率不變,A點離地面的豎直高度AE為H=2m。(取g=10m/s2)試求:14
(1)兒童從A處由靜止開始滑到B處時的速度大小?
(2)為了使兒童在娛樂時不會從C處平拋滑出,水平滑槽BC的長度L至少為多少?發(fā)布:2024/12/29 15:0:2組卷:68引用:3難度:0.6
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