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问题: 高一物理计算题

跳伞运动员做低空跳伞表演,飞机离地224m飞行,运动员离开飞机在竖直方向做自由落体运动,经过一段时间后,立刻打开降落伞,展开散后运动员以12m/s^2的加速度在竖直方向上做匀减速下降,为了安全,要求落地时竖直方向速度不得超过5m/s

1) 运动员展开伞后离地的高度至少为?

2)运动员在空中的最短时间是?

过程写详细点,谢谢!

解答:

解,
1)设运动员展开伞时,离地面高度至少h
根据公式vt^-v0^=2as
开伞时的速度v ^= 2g(224-h) .....(1)
落地时的最大速度5m/s
v^-5^ =2ah .......(2)
把(1)代入(2) ===> 20(224-h)-25=2*12.5h
====>运动员展开伞时,离地面高度至少为 h =99m

2)运动员在空中的最短时间
就是落地速度达到5m/s的跳法用的时间
首先,自由落体224-99 =125米
由S =1/2 gt1^ =125 ==>自由落体时间t1 =5s
开伞时,该时刻的速度 v=50m/s

落地速度时速度5m/s
从开伞到落地的平均速度 v'= (50-5)/2 =22.5m/s
开伞到着陆时间 t2 =h/v' =4.4s

运动员在空中的最短时间是 t =t1+t2 =5+4.4 =9.4s