运动员从高空竖直向下跳伞，人（包括装备）的质量为80kg。只考虑人受到重力和空气阻力。下落时的速度－时间图线如...

问题详情：

运动员从高空竖直向下跳伞，人（包括装备）的质量为80kg。只考虑人受到重力和空气阻力。下落时的速度－时间图线如图26所示。

（1）人在前50s内下落了2100m，求这段时间内人的平均速度。

（2）人在前30s内下落了1500m，求这段时间内人所受重力做的功和功率（g=10N/kg）。

（3）从第10s到第30s这个过程中，人的动能、重力势能、机械能是如何变化的？

（4）人在第30s时所受空气阻力_______第50s时所受空气阻力（选填“大于”、“等于”或“小于”）。

【回答】

速度、机械功、功率、机械能、力与运动

【*】（1）42m/s （2）1.2×106J  4×104W （3）人的动能先增大后不变，人的重力势能一直减小，人的机械能一直减小 （4）等于

【解析】（1）人在前50s内的平均速度为

       （2）人在前30s内所受重力做的功为

           人在前30s内所受重力的功率为

        （3）由图26知，人的速度在第10s到第30s这个过程中的变化情况是：先变大后不变。因此，人的动能的变化情况是：先增大后不变。由于人一直在下落，则人的高度越来越小，所以人的重力势能的变化情况是：一直减小。而人在下落过程需要克服空气阻力做功，使机械能转化为内能，所以人的机械能的变化情况是：一直减小。

        （4）设人在第30s时和在第50s时所受空气阻力分别为f1、f2，因为人在第30s时和第50s时均处于匀速状态，得f1=G人、f2=G人，可见f1=f2。

知识点：功和机械能 单元测试

题型：计算题