Question

15．运动员从悬浮在空中的直升机上跳伞，伞打开前可看作是自由落体运动，开伞后减速下降，最后匀速下落．在整个过程中，下列图象可能符合事实的是（其中h表示下落高度、t表示下落的时间、F表示人受到的合外力、E表示人的机械能、E_P表示人的重力势能、V表示人下落的速度）（　　）

• A．
• B．
• C．
• D．

Answer 1

分析 运动员从高山悬崖上跳伞，伞打开前可看作是自由落体运动，即空气阻力忽略不计，运动员做匀加速运动．开伞后减速下降，空气阻力大于重力，合力向上，当阻力减小到等于重力时，合力为零，做匀速直线运动．结合功能关系列式分析．

解答 解：A、运动员从高山悬崖上跳伞，伞打开前可看作是自由落体运动，即空气阻力忽略不计，故只受重力，F恒定；开伞后减速下降，空气阻力大于重力，故运动员的合力向上，当阻力减小到等于重力时，合力为零，做匀速直线运动；即合力先等于重力，然后突然反向变大，且逐渐减小到零，该图最后一段图线不符合事实．故A错误；
B、运动员从高山悬崖上跳伞，伞打开前可看作是自由落体运动，做匀加速直线运动，v-t图象是向上倾斜的直线．开伞后减速下降，最后匀速下落；图象中加速度有突变，而速度不可能突变，该图不符合事实．故B错误；
C、h表示下落的高度，设运动员原来的高度为H．则E_p=mg（H₀-h），即重力势能与高度均匀减小，E_p-h是向下倾斜的直线，符合事实．故C正确；
D、机械能的变化等于除重力外其余力做的功，故自由落体运动过程机械能守恒，该图开始一段图线不符合事实．故D错误；
故选：C

点评 本题关键是结合运动员的运动情况分析其受到的阻力的变化情况，从而得到其合力和机械能的变化情况．