Question

（10分）低空跳傘是一種極限運(yùn)動，一般在高樓、懸崖、高塔等固定物上起跳。人在空中降落過程中所受空氣阻力隨下落速度的增大而變大，而且速度越大空氣阻力增大得越快。因低空跳傘下落的高度有限，導(dǎo)致在空中調(diào)整姿態(tài)、打開傘包的時間較短，所以其危險(xiǎn)性比高空跳傘還要高。一名質(zhì)量為70kg的跳傘運(yùn)動員背有質(zhì)量為10kg的傘包從某高層建筑頂層跳下，且一直沿豎直方向下落，其整個運(yùn)動過程的v－t圖象如圖所示。已知2.0s末的速度為18m/s，10s末拉開繩索開啟降落傘，16.2s時安全落地，并穩(wěn)穩(wěn)地站立在地面上。g取10m/s²，請根據(jù)此圖象估算：

（1）起跳后2s內(nèi)運(yùn)動員（包括其隨身攜帶的全部裝備）所受平均阻力的大小。
（2）運(yùn)動員從腳觸地到最后速度減為0的過程中，若不計(jì)傘的質(zhì)量及此過程中的空氣阻力，則運(yùn)動員所需承受地面的平均沖擊力多大。

Answer 1

（1）80N（2） 

解析試題分析：（1）由v t圖可知，起跳后前2s內(nèi)運(yùn)動員的運(yùn)動近似是勻加速運(yùn)動，其加速度
=9.0m/s²             2分
設(shè)運(yùn)動員所受平均阻力為，根據(jù)牛頓第二定律有
           2分
解得80N            1分
（2）由v t圖可知，運(yùn)動員腳觸地時的速度m/s，經(jīng)時間s速度減為0，設(shè)此過程中運(yùn)動員所受平均沖擊力大小為F，則有             2分
           2分
解得            1分
說明  F=2450N也同樣得分
考點(diǎn)：勻變速直線運(yùn)動規(guī)律的應(yīng)用 牛頓第二定律