zhai909090 跳伞运动员做低空跳伞表演,他在离地面224m高处,有静止开始在竖直方向上做自由落体运动。一段时间后,他立即打开降落伞,以12.5m/s2的平均加速度匀减速下降,为了运动员的安全,要求运动员落地的速度最大不得超过5m/s。
问:(g取10m/s2)
(1)运动员打开伞时,离地面高度至少为多少?着地时相当于从多高处自由落下?
(2)运动员在空中最短时间为多少?
解: (1)以临界情况求,设至少在离地高度为H1处打开降落伞。则在打开伞前的阶段有
V^2=2*g*(H-H1),而在打开伞后的阶段有 V地^2=V^2-2*a*H1
两式联立得 V地^2=2*g*(H-H1)-2*a*H1
5^2=2*10*(224-H1)-2*12.5*H1 ,求得 H1=99米
若是从某高度h处自由落下,落地速度大小是5m/s,则由 V地^2=2*g*h
5^2=2*10*h ,得 h=1.25米,即相当于从1.25米高处自由落下。
(2)运动员要在空中的时间最短,必须是在安全着地的前提下,尽量延迟打开伞的时刻。
从上面的运算中知,在离地高度等于H1=99米处打开降落伞是所用总时间最短的。
所以在自由下落阶段,由于 H上=H-H1=224-99=125米
由 H上=g*T上^2 /2 得 125=10*T上^2 /2 ,T上=5秒
由 H1=V地*T下+a*T下^2 /2 (用逆过程)得 99=5*T下+12.5*T下^2 /2
得 T下=3.6秒 ,所求总时间是 T=T上+T下=5+3.6=8.6秒
搜索了一下不知道对不对