Question

【題目】運動員從高空豎直向下跳傘，只考慮人（包括裝備）受到的重力和空氣阻力，下落時的速度、時間圖線如圖所示，第20到第30s間重力做功的功率為5.4×104W。

(1)求人在第20到第30s這段時間下落的距離______；

(2)求第20s到第30s人（包括裝備）所受的重力做的功______；

(3)求人（包括裝備）的質量______；

(4)從第30s到第50這個過程中，人的動能是如何變化的______？

(5)人在第10s時所受的空氣阻力______第30s時所受的空氣阻力。（選填“大于”、“等于”、“小于”）

Answer 1

【答案】600m 5.4×105J 90kg 先不變后變小再不變 小于

【解析】

(1)[1]由圖可知，人在第20到第30s這段時間做勻速直線運動，速度為60m/s，這段時間下落的距離

s=vt=60m/s×10s=600m

[2]人在第20到第30s這段時間下落的距離為600m。

(2)[2]第20到第30s間重力做功的功率為5.4×104W，由P=得這段時間重力做的功

W=Pt=5.4×104W×10s=5.4×105J

20s到第30s人（包括裝備）所受的重力做的功為5.4×105J。

(3)[3]人和裝備的總重力

G== ==900N

人和裝備的總質量

m===90kg

人（包括裝備）的質量為90kg。

(4)[4]由圖知30到50s人的速度先不變后減小再不變，動能也是先不變后變小再不變。

(5)[5]由圖知，人在第10s時人做加速運動，阻力小于重力，人在第30s時，人做勻速運動，阻力等于重力，因此人在第10s時所受的空氣阻力小于 第30s時所受的空氣阻力。

答：(1)人在第20到第30s這段時間下落的距離為600m；

(2)第20s到第30s人（包括裝備）所受的重力做的功為5.4×105J；

(3)人（包括裝備）的質量為90kg；

(4)從第30s到第50這個過程中，人的動能先不變后變小再不變；

(5)人在第10s時所受的空氣阻力小于第30s時所受的空氣阻力。