高中 | 匀变速直线运动的速度位移公式 题目答案及解析

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必修1

第二章 匀变速直线运动的研究

2.4 匀变速直线运动的速度与位移的关系

匀变速直线运动的速度位移公式

跳伞运动员做低空跳伞表演,他离开直升飞机后先竖直向下做初速为$0$,加速度为$a=10\;\rm m/s^{2}$的匀加速运动,当距离地面$125\;\rm m$时打开降落伞,伞张开后运动员就以$14.3\;\rm m/s^2$的加速度做匀减速运动,到达地面时速度为$5\;\rm m/s$,问:

运动员离开飞机时距地面的高度为多少?

[["

$305\\;\\rm m$

"]]

设打开降落伞时的速度为$v$,根据$v_{t}^{2}-v^{2}=2a_{2}s$

解得$v=\sqrt{v_{t}^{2}-2a_{2}s}=\sqrt{5^{2}-2 \times (-14.3) \times 125}\;\rm m/s=60\;m/s$

则匀加速运动的位移为$x=\dfrac{v^{2}}{2a_{1}}=\dfrac{60^{2}}{2 \times 10}\;\rm m=180\;m$

得运动员离开飞机时距地面的高度为$h=x+125\;\rm m=305\;\rm m$

离开飞机后,经过多少时问才能到达地面?

[["

$9.85\\;\\rm s$

"]]

匀加速运动的时间为$t_{1}=\dfrac{v}{a_{1}}=6\;\rm \text{s}$

匀减速运动的时间为$t_{2}=\dfrac{v_{t}-v}{a_{2}}=3.85\;\rm \text{s}$

$t=9.85\;\rm s$

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