跳傘表演被稱為“空中芭蕾”.跳傘運(yùn)動(dòng)員為了在空中做各種組合造型,離開(kāi)飛機(jī)后并不馬上打開(kāi)降落傘,而是先在空中自由“飛翔”一段時(shí)間,然后再打開(kāi)降落傘.設(shè)在一次表演中,某運(yùn)動(dòng)員離開(kāi)飛機(jī)后做的是自由落體運(yùn)動(dòng),到離地面125m時(shí)他才打開(kāi)降落傘,從而產(chǎn)生很大阻力,使他以大小為14.3m/s2的加速度做勻減速運(yùn)動(dòng),安全著陸時(shí)的速度僅為5m/s.現(xiàn)取g=10ms2,問(wèn):
(1)該運(yùn)動(dòng)員離開(kāi)飛機(jī)時(shí)高度是多少?
(2)離開(kāi)飛機(jī)后,經(jīng)多少時(shí)間到達(dá)地面?
(1)設(shè)運(yùn)動(dòng)員自由下落h
1后速度為v
1,安全著陸時(shí)速度為v
2,第二階段的勻減速運(yùn)動(dòng)距離為h
2,有
v22?v12=2ah2,即
52?v12=2×(?14.3)×125∴v
1=60m/s.
又
h1==m=180m,
故運(yùn)動(dòng)員離開(kāi)飛機(jī)時(shí)高度h=h
1+h
2=305m.
(2)第一階段自由落體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間設(shè)為t
1,第二階段勻減速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間設(shè)為t
2,有:
自由落體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間
t1==s=6s,
勻減速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間
t2==≈3.8s故總時(shí)間t=t
1+t
2=6+3.8s=9.8s
答:(1)該運(yùn)動(dòng)員離開(kāi)飛機(jī)時(shí)高度是305m.
(2)離開(kāi)飛機(jī)后,經(jīng)9.8s時(shí)間到達(dá)地面.