Question

【題目】如圖1，懸崖跳傘是一項極具挑戰的運動，越來越受到人們的喜愛。在某次懸崖跳訓練過程中，一質量為50kg的運動員背著降落傘從懸崖上由靜止開始豎直跳下，經15s下落210m后，運動員開始做勻速直線運動直至落到懸崖下方水中。整個過程用時30s，其速度與時間的關系如圖2所示，g取10N/kg。求：

(1)在這整個過程中運動員所受重力做的功和功率；

(2)從第10s到第30s這個過程中，運動員的動能、重力勢能、機械能是如何變化的？

Answer 1

【答案】(1)150000J，5000W； (2)動能先變小后不變，重力勢能變小，機械能變小

【解析】

(1)運動員后15s下落的距離為

運動員下落的總高度為

運動員的重力為

G=mg=50kg×10N/kg=500N

下落過程中重力所做的功為

功率為

(2)10~15s：速度變小，動能變小，高度下降，重力勢能變小，所以機械能變小；

15~30s：速度不變，動能不變，高度下降，重力勢能變小，所以機械能變小。

綜上動能先變小后不變，重力勢能一直變小，機械能一直變小。