跳伞运动员在下落过程中(如图所示),假定伞所受空气阻力的大小跟下落速度的平方成正比,即F=kv2,比例
问题补充说明:跳伞运动员在下落过程中(如图所示),假定伞所受空气阻力的大小跟下落速度的平方成正比,即F=kv2,比例系数k=20N?s2/m2,跳伞运动员与伞的总质量为72kg,起跳高度足够高,则:(1)跳伞运动员在空中做什么运动?收尾速度是多大?(2)当速度达到4m/s时,下落加速度是多大?(g取10m/s2)
(1)对跳伞运动员受力分析,物体受重力与阻力;
由牛顿第二定律可得:mg-kv2=ma
则有:a=mg?kvm
随速度的增大,阻力不断变大,当阻力与重力相等时,加速度为零.所以运动员先做加速度减小的加速运动,最后做匀速运动.
当阻力与重力相等时今双材比报重审接,则有:mg-kv2=0
得:v=mgk=72×来自1020m/s=6m/s
(2)当速度达到4m/s时,mg-F=ma
得:a=mg?Fm=g?kv2m=10?20×4272=5.56m/s2
答:(1)跳伞运动员在空中做先做加速度减小的加速运动,最后做匀速运动;收尾速度是6m/s;
(2)当速度达到4m/s时,下落加速度是5.56m/s2.
标签:下落,伞所受,kv2