风洞飞行已成继蹦极运动后又一个刺激的挑战运动,由于人受到风力的大小与正对面积成正比,当受风力有效面积是最大值的一半时,人可以静止或匀速漂移,所以人可通过调整身姿以-物理

题目简介

风洞飞行已成继蹦极运动后又一个刺激的挑战运动,由于人受到风力的大小与正对面积成正比,当受风力有效面积是最大值的一半时,人可以静止或匀速漂移,所以人可通过调整身姿以-物理

题目详情

风洞飞行已成继蹦极运动后又一个刺激的挑战运动,由于人受到风力的大小与正对面积成正比,当受风力有效面积是最大值的一半时,人可以静止或匀速漂移,所以人可通过调整身姿以改变所受的向上的风力大小,以获得不同的运动效果,如图所示,理论上可认为风洞内总的向上的风速、风量保持不变,已知人水平横躺时受风力面积最大,且人体站立时受风力面积为水平横躺时受风力面积的1/8,人从最高点A静止开始下落,运动中可达到最大速度为v,经过最短时间刚好到达最低点C处,重力加速度为g,则:
(1)人由A点到C点过程中,受到风力的最大值是多少?
(2)人由A点到C点过程中运动的最短时问是多少?360优课网
题型:问答题难度:中档来源:不详

答案

(1)由题意知:F=ks,当受风力有效面积是最大值的一半时,人可以静止或匀速漂移,则有
     mg=k
smax
2

而最大风力为Fm=ksmax,
解得Fm=2mg
(2)当人先以最大加速度匀加速运动,后以最大加速度匀减速运动时用时最短.
根据牛顿第二定律得:
加速阶段:mg-Fmin=ma1,
  而Fmin=k
smax
8
=class="stub"1
4
mg,
则得 a1=class="stub"3
4
g

  运动时间为 t1=class="stub"v
a1
=class="stub"4v
3g

减速阶段:可看作反向的匀加速运动,有Fmax-mg=ma2,得 a2=g,运动时间为t2=class="stub"v
a2
=class="stub"v
g

故人由A点到C点过程中运动的最短时问是t=t1+t2=class="stub"7v
3g

答:
(1)人由A点到C点过程中,受到风力的最大值是2mg.
(2)人由A点到C点过程中运动的最短时问是class="stub"7v
3g

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