运动员从悬停在空中的直升机上跳伞,伞打开前可看作是自由落体运动,开伞后减速下降,最后匀速下落.在整个过程中,下列图像可能符合事实的是(其中h表示下落高度、E表示人的机械能求h与E
来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/15 11:08:47
运动员从悬停在空中的直升机上跳伞,伞打开前可看作是自由落体运动,开伞后减速下降,最后匀速下落.在整个过程中,下列图像可能符合事实的是(其中h表示下落高度、E表示人的机械能求h与E的关系图像并说明原因
应该是向下弯的那根.
当伞未打开时,只有重力对人做功,这时对人是机械能守恒的.所以前一段h变化,E不变.
伞打开后,空气阻力对人做工,而空气阻力是耗散力而非保守力,所以人的机械能不守恒,会减少.则h越大,E越小.
由于人下落的速度不断变小,那么空气阻力越来越小,则经过相同的高度,空气阻力做的功越来越小,所以E随着h的增大而减小,并且减小的幅度越来越小.直到最后人体匀速时,E随h减小而减小的速率变得恒定,所以最后的图像基本上是直的.
图中h是以跳出时为0点的下落高度,并以该高度为0势能。
(1)自由落体运动阶段:机械能守恒,所以随着高度降低(h增加),势能减小,动能增加,E保持为零不变,对应图中水平直线段;
(2)开伞后减速下降阶段:随着降落伞打开以及高度降低(h增加),势能减小,动能亦减小,E减小,但是减小幅度与h不是线性关系,对应图中的曲线段;
(3)匀速下落阶段:随着高度降低,动能不变,势能减小且...
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图中h是以跳出时为0点的下落高度,并以该高度为0势能。
(1)自由落体运动阶段:机械能守恒,所以随着高度降低(h增加),势能减小,动能增加,E保持为零不变,对应图中水平直线段;
(2)开伞后减速下降阶段:随着降落伞打开以及高度降低(h增加),势能减小,动能亦减小,E减小,但是减小幅度与h不是线性关系,对应图中的曲线段;
(3)匀速下落阶段:随着高度降低,动能不变,势能减小且减小幅度与h成线性关系,因此E减小且减小幅度与h成线性关系,对应图中直线下降段。
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首先明确一点,机械能=重力势能+动能,开始阶段自由落体运动,即表示不考虑阻力做功,因此是重力势能转换成动能,所以总的机械能不变,如图所示0点开始E不变。接着分析降落伞打开后:降落伞打开时下落的速度很快,所受到的阻力理论上是与速度的平方成正比的,即下落的越快空气向上的阻力就越大,刚打开降落伞瞬间,阻力大于人体重力,使人开始减速下降,这个时候阻力向上,与人下落方向相反,故阻力对人做负工,E将减小,同时...
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首先明确一点,机械能=重力势能+动能,开始阶段自由落体运动,即表示不考虑阻力做功,因此是重力势能转换成动能,所以总的机械能不变,如图所示0点开始E不变。接着分析降落伞打开后:降落伞打开时下落的速度很快,所受到的阻力理论上是与速度的平方成正比的,即下落的越快空气向上的阻力就越大,刚打开降落伞瞬间,阻力大于人体重力,使人开始减速下降,这个时候阻力向上,与人下落方向相反,故阻力对人做负工,E将减小,同时刚开降落伞的瞬间下落速度最大,因此做负功的功率最大,故体现在图中为斜率最大。之后,随着人下落速度的减小,阻力将减小,图中E的下降的斜率也将减小,当速度下降到一定时候,风的阻力等于人的重力时,这个时候人体将匀速下降,阻力不变,恒等于重力,速度也不变,因此风的阻力做负功,W=fv功率不变,E匀速减小,故为一条斜线。
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