Question

【题目】运动员从高空竖直向下跳伞，只考虑人（包括装备）受到的重力和空气阻力，下落时的速度、时间图线如图所示，第20到第30s间重力做功的功率为5.4×104W。

(1)求人在第20到第30s这段时间下落的距离______；

(2)求第20s到第30s人（包括装备）所受的重力做的功______；

(3)求人（包括装备）的质量______；

(4)从第30s到第50这个过程中，人的动能是如何变化的______？

(5)人在第10s时所受的空气阻力______第30s时所受的空气阻力。（选填“大于”、“等于”、“小于”）

Answer 1

【答案】600m 5.4×105J 90kg 先不变后变小再不变 小于

【解析】

(1)[1]由图可知，人在第20到第30s这段时间做匀速直线运动，速度为60m/s，这段时间下落的距离

s=vt=60m/s×10s=600m

[2]人在第20到第30s这段时间下落的距离为600m。

(2)[2]第20到第30s间重力做功的功率为5.4×104W，由P=得这段时间重力做的功

W=Pt=5.4×104W×10s=5.4×105J

20s到第30s人（包括装备）所受的重力做的功为5.4×105J。

(3)[3]人和装备的总重力

G== ==900N

人和装备的总质量

m===90kg

人（包括装备）的质量为90kg。

(4)[4]由图知30到50s人的速度先不变后减小再不变，动能也是先不变后变小再不变。

(5)[5]由图知，人在第10s时人做加速运动，阻力小于重力，人在第30s时，人做匀速运动，阻力等于重力，因此人在第10s时所受的空气阻力小于 第30s时所受的空气阻力。

答：(1)人在第20到第30s这段时间下落的距离为600m；

(2)第20s到第30s人（包括装备）所受的重力做的功为5.4×105J；

(3)人（包括装备）的质量为90kg；

(4)从第30s到第50这个过程中，人的动能先不变后变小再不变；

(5)人在第10s时所受的空气阻力小于第30s时所受的空气阻力。