翼型降落傘有很好的飛行性能。它被看作飛機的機翼，跳傘運動員可方便地控制轉(zhuǎn)彎等動作。其原理是通過對降落傘的調(diào)節(jié)，使空氣升力和空氣摩擦力都受到影響。已知：空氣升力F1與飛行方向垂直，大小與速度的平方成正比，F(xiàn)1＝C1v2；空氣摩擦力F2與飛行方向相反，大小與速度的平方成正比，F(xiàn)2＝C2v2。其中C1、C2相互影響，可由運動員調(diào)節(jié)，滿足如圖b所示的關(guān)系。試求：

（1）圖a中畫出了運動員攜帶翼型傘跳傘后的兩條大致運動軌跡。試對兩位置的運動員畫出受力示意圖并判斷，①、②兩軌跡中哪條是不可能的，并簡要說明理由；

（2）若降落傘最終勻速飛行的速度v與地平線的夾角為a，試從力平衡的角度證明：tana＝C2/C1；

（3）某運動員和裝備的總質(zhì)量為70kg，勻速飛行的速度v與地平線的夾角a約20°（取tan200＝4/11），勻速飛行的速度v多大？（g取10m/s2，結(jié)果保留3位有效數(shù)字）

 

 

解析：（1）②軌跡不可能存在（2分）

①位置，三力可能平衡（或三力的合力可能與速度

在一直線），運動員做直線運動（1分）

②位置，合力方向與速度方向不可能在一直線，所

以不會沿豎直方向做直線運動（1分）

（2）由①位置的受力分析可知，勻速運動時

F1＝mgcosa＝C1v2……⑴   （2分）

F2＝mgsina＝C2v2……⑵   （1分）

兩式消去mg和v得tana＝C2/C1（2分）

（3）在圖b中過原點作直線，正確得到直線與曲線的交點  （2分）C2＝2，C1＝5.5（5.5~5.6均正確）（2分）

根據(jù)F2＝mgsina＝C2v2  （1分）或F1＝mgcosa＝C1v2（1分）

上兩式任取其一解得v＝10.9m/s（在10.7~11.0之間均可）（1分）

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

翼型降落傘有很好的飛行性能．它被看作飛機的機翼，跳傘運動員可方便地控制轉(zhuǎn)彎等動作．其原理是通過對降落傘的調(diào)節(jié)，使空氣升力和空氣摩擦力都受到影響．已知：空氣升力F1與飛行方向垂直，大小與速度平方成正比，F(xiàn)1=C1v2．空氣摩擦力F2與飛行方向相反，大小與速度平方成正比，F(xiàn)2=C2v2．其中C1、C2相互影響，可由運動員調(diào)節(jié)，滿足如圖b所示的關(guān)系．試求：
（1）若降落傘最終勻速飛行的速度v與地平線的夾角α，試從力平衡的角度證明：tanα=
C2
C1

（2）下圖a中畫出了運動員攜帶翼型傘跳傘后大致的運動軌跡．根據(jù)（1）中的結(jié)果tanα=
C2
C1
，試判斷，①、②兩軌跡哪條不可能存在，為什么？
（3）運動員和裝備總質(zhì)量70kg，勻速飛行速度v與地平線夾角α約20°（取tan20°=
C2
C1
=
4
11
），求：v．（結(jié)果保留2位小數(shù)點）

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科目：高中物理 來源： 題型：

翼型降落傘有很好的飛行性能．它被看作飛機的機翼，跳傘運動員可方便地控制轉(zhuǎn)彎等動作．其原理是通過對降落傘的調(diào)節(jié)，使空氣升力和空氣摩擦力都受到影響．已知：空氣升力F1與飛行方向垂直，大小與速度的平方成正比，F(xiàn)1=C1v2；空氣摩擦力F2與飛行方向相反，大小與速度的平方成正比，F(xiàn)2=C2v2．其中C1、C2相互影響，可由運動員調(diào)節(jié)，滿足如圖b所示的關(guān)系．試求：
（1）圖a中畫出了運動員攜帶翼型傘跳傘后的兩條大致運動軌跡．試對兩位置的運動員畫出受力示意圖并判斷，①、②兩軌跡中哪條是不可能的，并簡要說明理由；
（2）若降落傘最終勻速飛行的速度v與地平線的夾角為α，試從力平衡的角度證明：tanα=C2/C1；
（3）某運動員和裝備的總質(zhì)量為70kg，勻速飛行的速度v與地平線的夾角α約20°（取tan20°=4/11），勻速飛行的速度v多大？（g取10m/s2，結(jié)果保留3位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

翼型降落傘有很好的飛行性能．它被看作飛機的機翼，跳傘運動員可方便地控制轉(zhuǎn)彎等動物．其原理是通過對降落傘的調(diào)節(jié)，使空氣升力和空氣摩擦力都受到影響．已知：空氣升力F1與飛行方向垂直，大小與速度的平方成正比，F(xiàn)1=C1v2；空氣摩擦力F2與飛行方向相反，大小與速度的平方成正比，F(xiàn)2=C2v2．其中C1．C2相互影響，可由運動員調(diào)節(jié)，滿足如圖b所示的關(guān)系．試求：
（1）圖a中畫出了運動員攜帶翼型傘跳傘后的兩條大致運動軌跡．試對兩位置的運動員畫出受力示意圖并判斷，①．②兩軌跡中哪條是不可能的，并簡要說明理由；
（2）若降落傘最終勻速飛行的速度v與地平線的夾角為α，試從力平衡的角度證明：tanα=C2/C1；
（3）某運動員和裝備的總質(zhì)量為70kg，勻速飛行的速度v與地平線的夾角α約20°取tan20°=4/11．，勻速飛行的速度v多大？g取10m/s2，結(jié)果保留3位有效數(shù)字．
（4）若運動員出機艙時飛機距地面的高度為800m．飛機飛行速度為540km/h，降落過程中該運動員和裝備損失的機械能△E多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2009?江蘇模擬）翼型降落傘有很好的飛行性能．它被看作飛機的機翼，跳傘運動員可方便地控制轉(zhuǎn)彎等動作．其原理是通過對降落傘的調(diào)節(jié)，使空氣升力和空氣摩擦力都受到影響．已知：空氣升力F1與飛行方向垂直，大小與速度的平方成正比，F(xiàn)1=C1v2；空氣摩擦力F2與飛行方向相反，大小與速度的平方成正比，F(xiàn)2=C2v2．其中C1、C2相互影響，可由運動員調(diào)節(jié)，滿足如圖b所示的關(guān)系．試求：
（1）圖a中畫出了運動員攜帶翼型傘跳傘后的兩條大致運動軌跡．試對兩位置的運動員畫出受力示意圖并判斷，①、②兩軌跡中哪條是不可能的，并簡要說明理由；
（2）若降落傘最終勻速飛行的速度v與地平線的夾角為α，試從力平衡的角度證明：tanα=C2/C1；
（3）某運動員和裝備的總質(zhì)量為70kg，勻速飛行的速度v與地平線的夾角α約20°（取tan20°=4/11），勻速飛行的速度v多大？（g取10m/s2，結(jié)果保留3位有效數(shù)字）
（4）若運動員出機艙時飛機距地面的高度為800m、飛機飛行速度為540km/h，降落過程中該運動員和裝備損失的機械能△E多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：

（08年嘉定區(qū)一調(diào)）（16分）翼型降落傘有很好的飛行性能。它被看作飛機的機翼，跳傘運動員可方便地控制轉(zhuǎn)彎等動作。其原理是通過對降落傘的調(diào)節(jié)，使空氣升力和空氣摩擦力都受到影響。已知：空氣升力F1與飛行方向垂直，大小與速度的平方成正比，F1＝C1v2；空氣摩擦力F2與飛行方向相反，大小與速度的平方成正比，F2＝C2v2。其中C1、C2相互影響，可由運動員調(diào)節(jié)，滿足如圖b所示的關(guān)系。試求：
    

（1）圖a中畫出了運動員攜帶翼型傘跳傘后的兩條大致運動軌跡。試對兩位置的運動員畫出受力示意圖并判斷，①、②兩軌跡中哪條是不可能的，并簡要說明理由；

（2）若降落傘最終勻速飛行的速度v與地平線的夾角為a，試從力平衡的角度證明：tana＝C2/C1；

（3）某運動員和裝備的總質(zhì)量為70kg，勻速飛行的速度v與地平線的夾角a約20°（取tan20°＝4/11），勻速飛行的速度v多大？（g取10m/s2，結(jié)果保留3位有效數(shù)字）

（4）若運動員出機艙時飛機距地面的高度為800m、飛機飛行速度為540km/h，降落過程中該運動員和裝備損失的機械能ΔE多大？

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