Question

備受世界關(guān)注的中國首艘航空母艦“遼寧艦”已經(jīng)開始進行直升機和戰(zhàn)斗機的艦載機訓(xùn)練，海空陸戰(zhàn)隊隊員也投入了低空跳傘訓(xùn)練，當(dāng)直升飛機懸停在離航母甲板224m高時，隊員離開飛機做自由落體運動，一段時間后打開降落傘，以12.5m/s²加速度做勻減速下降．為了隊員的安全，要求隊員落地時的速度不能超過5m/s．（g取10m/s²）求：
（1）隊員打開降落傘時離甲板的高度至少是多少？
（2）隊員在空中的最短時間是多少？

Answer 1

解：（1）設(shè)打開降落傘時，運動員離地面的高度至少為h，此時速度為v₁，落地時速度為v，由勻變速直線運動規(guī)律：
（H-h）
=-2ah
聯(lián)立以上兩式，解得：h=99m
（2）設(shè)運動員在空中加速時間為t₁，位移為h₁，加速階段末速度為v₂，
則v₂=gt₁

設(shè)運動員減速運動時間為t₂，減速下降的高度為h₂，
則，
v=v₂-at₂，
又h₁+h₂=H，
聯(lián)立以上各式解得，運動員在空中飛行的最短時間t=t₁+t₂=8.6s
答：（1）離甲板的高度至少是99m
（2）最短時間是8.6s
分析：（1）陸戰(zhàn)隊隊員經(jīng)歷兩個過程，先自由落體后勻減速運動，下降總高度為224m
（2）分別設(shè)出兩段運動的時間，由于加速階段的末速度就是減速階段的初速度，加速與減速的總位移即是下降的總高度，列式求解即可
點評：聯(lián)系科技、軍事背景的題目較易出現(xiàn)，關(guān)鍵要抽取有用信息，建立物理模型，巧妙選擇規(guī)律解題，注意加速度的正負(fù)；此外本題運算量較大，增加了難度