解题思路:运动员运动过程比较复杂,不是单一的匀变速运动,开始做自由落体运动,然后做匀减速运动,根据其运动形式列相应的方程求解即可.
(1)由公式
v2 −
v20=2ax可得:
第一阶段自由落体:
v21−02=2gh1
第二阶段匀减速直线运动:
v22−
v21=2ah2
而:h1+h2=H
联立解得展伞时离地面高至少的高度为h2=99m
(2)根据2gS=V22-V02
即2×10S=52-0
得S=1.25m.
即着地时相当于从1.25m处自由落下.
(3)第一阶段h1=H-h2=125m
由h1=
1
2gt12得自由下落时间为:t1=5s
第一阶段末速度V1=gt1=10×5=50m/s
第二阶段根据V2=V1+at2,5=50+(-12.5)t2,减速用时t2=3.6s
运动员在空中的最短时间t=t1+t2=5+3.6=8.6 s
答:(1)运动员展伞时,离地面的高度至少为99m;
(2)着地时相当于从1.25m高处自由落下;
(3)运动员在空中的最短时间为8.6s.
点评:
本题考点: 自由落体运动;匀变速直线运动的速度与位移的关系.
考点点评: 复杂运动过程都是由简单过程组成的,因此解答复杂运动问题,关键是分析清楚其运动过程,搞清运动形式,然后根据相应规律列方程求解.