Question

【題目】跳傘是一項(xiàng)極具挑戰(zhàn)的運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)在越來越受到人們的喜愛。在某次跳傘訓(xùn)練過程中，一位體重為600N的運(yùn)動(dòng)員從空中懸停的直升機(jī)上由靜止開始豎直跳下，其速度與時(shí)間的關(guān)系如圖所示，經(jīng)15s下落210m后，再勻速直線下落15s。求：

(1)若運(yùn)動(dòng)員站立在水平地面上時(shí)，對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為1.5×104Pa，則他雙腳與地面的接觸面積是多少？

(2)運(yùn)動(dòng)員在這30s內(nèi)下落的總高度和這30s內(nèi)重力做的功；

(3)勻速下降時(shí)重力做功的功率。

Answer 1

【答案】(1)0.04m2；(2)300m，1.8×105J；(3)3600W

【解析】

(1)已知運(yùn)動(dòng)員的重力即可求出其對(duì)地面的壓力，根據(jù)求出雙腳與地面的接觸面積。

(2)根據(jù)圖像中的曲線形狀，分析物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，再根據(jù)速度公式的變形公式求出運(yùn)動(dòng)員在15~30s通過的路程，進(jìn)而得出運(yùn)動(dòng)員在30s內(nèi)下落的總高度；已知運(yùn)動(dòng)員的重力，根據(jù)功的公式求出這30s內(nèi)重力做的功。

(3)根據(jù)功率公式求出勻速下降時(shí)重力做功的功率。

(1)運(yùn)動(dòng)員站在水平地面上時(shí)，對(duì)地面的壓力

根據(jù)可得，運(yùn)動(dòng)員雙腳與地面的接觸面積

(2)由圖像可知，運(yùn)動(dòng)員在15s后勻速直線下落，速度，由可得，運(yùn)動(dòng)員在后15s下落的高度

運(yùn)動(dòng)員在30s內(nèi)下落的總高度

運(yùn)動(dòng)員在30s內(nèi)重力做的功

(3)勻速下降時(shí)重力做功的功率

答：(1)他雙腳與地面的接觸面積是0.04m2；(2)運(yùn)動(dòng)員在這30s內(nèi)下落的總高度是300m，這30s內(nèi)重力做的功為1.8×105J；(3)勻速下降時(shí)重力做功的功率是3600W。