低空跳伞是一种极限运动,一般在高楼、悬崖、高塔等固定物上起跳。人在空中降落过程中所受空气阻力随下落速度的增大而变大,而且速度越大空气阻力增大得越快。因低空跳伞下落的高度有限,导致在空中调整姿态、打开伞包的时间较短,所以其危险性比高空跳伞还要高。一名质量为70kg的跳伞运动员背有质量为10kg的伞包从某高层建筑顶层跳下,且一直沿竖直方向下落,其整个运动过程的v-t图象如图所示。已知2.0s末的速度为18m/s,10s末拉开绳索开启降落伞,16.2s时安全落地,并稳稳地站立在地面上。g取10m/s2,请根据此图象估算:
(1)起跳后2s内运动员(包括其随身携带的全部装备)所受平均阻力的大小。
(2)运动员从脚触地到最后速度减为0的过程中,若不计伞的质量及此过程中的空气阻力,则运动员所需承受地面的平均冲击力多大。
(3)开伞前空气阻力对跳伞运动员(包括其随身携带的全部装备)所做的功(结果保留两位有效数字)。
某大型游乐场内,有一种能使人体产生超重、失重感觉的大型娱乐设施,该设施用电梯将乘坐有十多人的座舱悬停在几十米的高空处,然后让座舱从高空自由下落(此时座舱受到的阻力极小,可忽略),当落至一定位置时,良好的制动系统开始工作,使座舱落至地面时刚好停止.假设座舱开始下落时的高度为75m,当下落至离地面30m时,开始对座舱进行制动,并认为座舱的制动是匀减速运动.(取g=l0m/s2)从开始下落至落到地面所用的时间;
当座舱下落到距地面l0m位置时,人对座舱的压力与人所受到的重力之比是多少。
如下图,质量的小车停放在光滑水平面上,在小车右端施加一水平恒力F=8N。当小车向右运动速度达到3m/s时,在小车的右端轻放一质量m=2kg的小物块,物块与小车间的动摩擦因数
,假定小车足够长,试求:
经过多长时间物块停止与小车间的相对运动?
小物块从放在车上开始经过
所通过的位移是多少?(g取
)
以初速度v0竖直上抛一个质量为m的物体,设物体在运动过程中所受到的阻力的大小不变,物体经过时间t到达最高点O,求:物体由最高点落回原地所用的时间.
物体落回原地时的速度大小
如图一光滑斜面固定在水平地面上,用平行于斜面的力F拉质量为m的物体,可使它匀速向上滑动;若改用大小为3F的力,仍平行斜面向上拉该物体,让物体从底部由静止开始运动,已知斜面长为L,物体的大小可以忽略,求:在3F力的作用下,物体到达斜面顶端的速度;
如果3F作用一段时间后撤去,物体恰能达到斜面顶端,求3F力作用的时间为多少.
如图所示,轻杆BC的C点用光滑铰链与墙壁固定,杆的B点通过水平细绳AB使杆与竖直墙壁保持30°的夹角.若在B点悬挂一个定滑轮(不计重力),某人用它匀速地提起重物.已知重物的质量m=30kg,人的质量M=50kg,g取10 m/s2.试求:此时地面对人的支持力的大小;
轻杆BC和绳AB所受力的大小.