Question

在某次军事演习中，一空降兵在“敌方”的上空实施空降，把空降兵空降假定为如下过程：空降兵出舱后先做自由落体运动，下落了2s后，打开伞包匀速运动了4s，接着做匀减速直线运动6s到达了地面，此时空降兵的速度恰好为零，g取10m/s²．求：
（1）空降兵匀速下落的速度；
（2）空降兵出舱时飞机距离地面的高度．

Answer 1

分析：（1）运动员先向下做自由落体运动，再做匀速运动，最后做匀减速直线运动，匀速下落的速度等于自由落体运动的最大速度；
（2）空降兵出舱时飞机距离地面的高度等于总位移；先根据位移时间关系公式求解自由落体运动的位移，再根据速度的定义公式求解匀速位移，最后根据平均速度公式求解减速位移，求和得到总位移．

解答：解：（1）依据题意，空降兵在前2s内在做自由落体运动，运动2s末的速度为：
υ=gt₁=20m/s
（2）空降兵在前2s内的位移：
h₁=

1

2

gt₁²=

1

2

×10×4=20m
空降兵在第二阶段是以20m/s的速度做匀速运动，位移为：
h₂=υt₂=20×4=80m
空降兵在第三阶段是以20m/s的速度做匀减速直线运动，根据平均速度公式，位移为：
h₃=

v

2

t3=

20

2

×6=60m
由①②③得：
总位移：H=h₁+h₂+h₃=160m
答：（1）空降兵匀速下落的速度为20m/s；
（2）空降兵实施空降发生的总位移是160m．

点评：本题考查了自由落体运动及匀速运动，匀减速直线运动位移公式的直接应用，难度不大，属于基础题．