总质量为80kg的跳伞运动员从离地500m的直升机上跳下,经过2s后拉开绳索开启降落伞,如图所示是跳伞过程中
总质量为80kg的跳伞运动员从离地500m的直升机上跳下,经过2s后拉开绳索开启降落伞,如图所示是跳伞过程中的v-t图象,试根据图象求:(g取10m/s2)(1)t=1....
总质量为80kg的跳伞运动员从离地500m的直升机上跳下,经过2s后拉开绳索开启降落伞,如图所示是跳伞过程中的v-t图象,试根据图象求:(g取10m/s2)(1)t=1.3s时运动员的加速度和所受阻力的大小;(2)估算前14s内运动员下落的高度及克服阻力做的功.
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(1)运动员在0-2s内做匀加速直线运动,加速度不变,图象的斜率表示加速度,所以t=1.3s时运动员的加速度大小为:
a=
=
=8m/s2
设运动员所受的阻力大小为f,由牛顿第二定律得:
mg-f=ma
解得:f=m(g-a)=80×(10-8)N=160N
(2)面积可以通过图象与时间轴所围成的面积估算,本题可以通过数方格的个数来估算,(大半格和小半格合起来算一格,两个半格算一格)每格面积为4m2,
14s内数得的格数大约为40格,所以14s内运动员下落的高度为:
h=40×2×2m=160m
由图象可知14s末速度v=6m/s,整个过程运用动能定理得:
mgh-Wf=
mv2
则得:Wf=mgh-
mv2=80×(10×160-
×62)J≈1.27×105J
答:(1)t=1.3s时运动员的加速度大小为8m/s2,所受阻力的大小是160N;
(2)估算前14s内运动员下落的高度是160m,克服阻力做的功约为1.27×105J.
a=
△v |
△t |
16 |
2 |
设运动员所受的阻力大小为f,由牛顿第二定律得:
mg-f=ma
解得:f=m(g-a)=80×(10-8)N=160N
(2)面积可以通过图象与时间轴所围成的面积估算,本题可以通过数方格的个数来估算,(大半格和小半格合起来算一格,两个半格算一格)每格面积为4m2,
14s内数得的格数大约为40格,所以14s内运动员下落的高度为:
h=40×2×2m=160m
由图象可知14s末速度v=6m/s,整个过程运用动能定理得:
mgh-Wf=
1 |
2 |
则得:Wf=mgh-
1 |
2 |
1 |
2 |
答:(1)t=1.3s时运动员的加速度大小为8m/s2,所受阻力的大小是160N;
(2)估算前14s内运动员下落的高度是160m,克服阻力做的功约为1.27×105J.
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