Question

在一次跳傘練習中，一質量為60kg的跳傘運動員從飛機上跳出，經過一段時間后在離地面7km時開始以5m/s的速度勻速下降至地面（g=10N/kg）．求：
（1）運動員從7km高空下落至地面需要多長時間？
（2）運動員勻速下降時，降落傘對運動員的拉力為多少？
（3）運動員下降過程中，重力所做的功及重力的功率為多大？

Answer 1

分析：（1）知道下落高度和下落速度，利用速度公式求下落時間；
（2）運動員勻速下降至地面，處于平衡狀態，根據二力平衡的條件，降落傘對運動員的拉力和受的重力相等；
（3）求出了下落高度和運動員重，利用W=Gh求重力做功，再利用功率公式求重力做功功率．

解答：解：（1）∵v=

s

t

，
∴t=

s

v

=

7000m

5m/s

=1400s；
（2）∵運動員勻速下降，處于平衡狀態，
∴他受到重力和拉力是一對平衡力，
∴拉力F=G=mg=60kg×10N/kg=600N；
（3）W=Gh=600N×7000m=4200000J=4.2×10⁶J，
P=

W

t

=

4200000J

1400s

=3000W．
答：（1）運動員從7km高空下落至地面需要1400s；
（2）運動員勻速下降時，降落傘對運動員的拉力為600N；
（3）運動員下降過程中，重力所做的功為4.2×10⁶J，重力的功率為3000W．

點評：本題考查了學生對速度公式、功的公式、功率公式的掌握和運用，根據運動員勻速下落確定處于平衡狀態，根據二力平衡的條件求拉力大小是本題的關鍵．