Question

运动员从悬停在空中的直升机上跳伞，伞打开前可看做是自由落体运动，开伞后减速下降，最后匀速下落，假设开伞后整体所受到的阻力与速率成正比．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_合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，以地面为零势面）（　　）

A、

B、

C、

D、

Answer 1

分析：运动员从悬停在空中的直升机上跳伞，伞打开前可看作是自由落体运动，即空气阻力忽略不计，开伞后减速下降，空气阻力大于重力，故合力向上，当阻力减小到等于重力时，合力为零，做匀速直线运动．

解答：解：A、重力势能逐渐减小，E_p=mgH=mg（H₀-h），即重力势能与高度是线性关系，故A错误；
B、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，故B错误；
C、运动员从悬停在空中的直升机上跳伞，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；开伞后减速下降，空气阻力大于重力，故合力向上，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，故C正确；
D、从悬停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；图象中加速度有突变，而速度不可能突变，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．