Question

【題目】跳傘是一項(xiàng)極具挑戰(zhàn)的運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)在越來(lái)越受到人們的喜愛(ài)。在某次跳傘訓(xùn)練過(guò)程中，一重為500 N的運(yùn)動(dòng)員從空中懸停的直升機(jī)上由靜止開(kāi)始豎直跳下，其速度與時(shí)間的關(guān)系如圖所示，經(jīng)15 s下落210 m后，開(kāi)始做勻速直線運(yùn)動(dòng)直至落地，整個(gè)過(guò)程用時(shí)30 s，求在這個(gè)過(guò)程中：

（1）運(yùn)動(dòng)員下落的平均速度；

（2）重力做的功；

（3）勻速下降時(shí)重力做功的功率。

Answer 1

【答案】(1)10 m/s；(3)1.5×105 J；(3)3×103 W。

【解析】

(1)由題可知，運(yùn)動(dòng)員在0～15 s下落的距離s前210 m；15s后運(yùn)動(dòng)員以6 m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則運(yùn)動(dòng)員在15～30s通過(guò)的路程：

s后vt后6 m/s×15 s90m，

運(yùn)動(dòng)員通過(guò)的總路程：

ss前＋s后210 m＋90m300m，

總時(shí)間t30 s，則整個(gè)過(guò)程中運(yùn)動(dòng)員下落的平均速度：

v′10 m/s；

(2)運(yùn)動(dòng)員下落的高度hs300 m，重力做的功：

WGh500 N×300 m1.5×105J；

(3)勻速下降時(shí)，重力做功的功率：

PFvGv500N×6m/s3×103W。

答：(1)運(yùn)動(dòng)員下落的平均速度為10 m/s；

(2)重力做的功為1.5×105J；

(3)勻速下降時(shí)重力做功的功率為3×103W。