某运动员做跳伞训练,他从悬停在空中的直升飞机上由静止跳下,跳离飞机一段时间后打开降落伞做减速下落,他打开降落伞...

问题详情:

某运动员做跳伞训练,他从悬停在空中的直升飞机上由静止跳下,跳离飞机一段时间后打开降落伞做减速下落,他打开降落伞后的速度图线如图a.降落伞用8 根对称的绳悬挂运动员,每根绳与中轴线的夹角均为37°,如图b.已知人的质量为50kg,降落伞质量也为50kg,不计人所受的阻力,打开伞后伞所受阻力f,与速度v成正比,即f=kv(g取10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6).求:

(1)打开降落伞前人下落的距离为多大?

(2)求阻力系数 k和打开伞瞬间的加速度a的大小和方向?

(3)悬绳能够承受的拉力至少为多少?

某运动员做跳伞训练,他从悬停在空中的直升飞机上由静止跳下,跳离飞机一段时间后打开降落伞做减速下落,他打开降落伞...

 

【回答】

解:(1)打开降落伞前人做自由落体运动,根据位移速度公式得:

某运动员做跳伞训练,他从悬停在空中的直升飞机上由静止跳下,跳离飞机一段时间后打开降落伞做减速下落,他打开降落伞... 第2张=20m

(2)由a图可知,当速度等于5m/s时,物体做匀速运动,受力平衡,

则kv=2mg

k=某运动员做跳伞训练,他从悬停在空中的直升飞机上由静止跳下,跳离飞机一段时间后打开降落伞做减速下落,他打开降落伞... 第3张=200N•s/m

根据牛顿第二定律得:

a=某运动员做跳伞训练,他从悬停在空中的直升飞机上由静止跳下,跳离飞机一段时间后打开降落伞做减速下落,他打开降落伞... 第4张

方向竖直向上

(3)设每根绳的拉力为T,以运动员为研究对象,根据牛顿第二定律得:

8Tcosα﹣mg=ma

解得:T=某运动员做跳伞训练,他从悬停在空中的直升飞机上由静止跳下,跳离飞机一段时间后打开降落伞做减速下落,他打开降落伞... 第5张

所以悬绳能够承受的拉力至少为312.5N

答:(1)打开降落伞前人下落的距离为20m;

(2)求阻力系数k为200N•m/s,打开伞瞬间的加速度a的大小为30m/s2,方向竖直向上;

(3)悬绳能够承受的拉力至少为312.5N.

知识点:牛顿运动定律的应用

题型:计算