Question

在某次軍事演習(xí)中，一空降兵在“敵方”的上空實(shí)施空降，把空降兵空降假定為如下過程：空降兵出艙后先做自由落體運(yùn)動(dòng)，下落了2s后，打開傘包勻速運(yùn)動(dòng)了4s，接著做勻減速直線運(yùn)動(dòng)6s到達(dá)了地面，此時(shí)空降兵的速度恰好為零，g取10m/s²．求：
（1）空降兵勻速下落的速度；
（2）空降兵出艙時(shí)飛機(jī)距離地面的高度．

Answer 1

分析：（1）運(yùn)動(dòng)員先向下做自由落體運(yùn)動(dòng)，再做勻速運(yùn)動(dòng)，最后做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，勻速下落的速度等于自由落體運(yùn)動(dòng)的最大速度；
（2）空降兵出艙時(shí)飛機(jī)距離地面的高度等于總位移；先根據(jù)位移時(shí)間關(guān)系公式求解自由落體運(yùn)動(dòng)的位移，再根據(jù)速度的定義公式求解勻速位移，最后根據(jù)平均速度公式求解減速位移，求和得到總位移．

解答：解：（1）依據(jù)題意，空降兵在前2s內(nèi)在做自由落體運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)2s末的速度為：
υ=gt₁=20m/s
（2）空降兵在前2s內(nèi)的位移：
h₁=

1

2

gt₁²=

1

2

×10×4=20m
空降兵在第二階段是以20m/s的速度做勻速運(yùn)動(dòng)，位移為：
h₂=υt₂=20×4=80m
空降兵在第三階段是以20m/s的速度做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平均速度公式，位移為：
h₃=

v

2

t3=

20

2

×6=60m
由①②③得：
總位移：H=h₁+h₂+h₃=160m
答：（1）空降兵勻速下落的速度為20m/s；
（2）空降兵實(shí)施空降發(fā)生的總位移是160m．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了自由落體運(yùn)動(dòng)及勻速運(yùn)動(dòng)，勻減速直線運(yùn)動(dòng)位移公式的直接應(yīng)用，難度不大，屬于基礎(chǔ)題．