空降兵某部官兵使用新装备进行超低空跳伞,若跳伞空降兵在离地面224m高处,由静止开始在竖直方向做自由落体运动.一段时间后立即打开降落伞,以12.5m/s2的加速度匀减速下降.为了空降兵的安全,要求空降兵落地速度最大不得超过5m/s.则空降兵打开降落伞时离地的高度至少为多少米?(g取10m/s2,不计空气阻力)
解:设空降兵做自由落体运动的高度为h时速度为v,此时打开伞开始匀减速运动,落地时速度刚好为5m/s,这种情况空降兵在空中运动时间最短,则有:
v2=2gh,vt2﹣v2=2a(H﹣h)
解得:h=125m,v=50m/s
为使空降兵安全着地,他展开伞时的高度至少为:H﹣h=224m﹣125m=99m
答:则空降兵打开降落伞时离地的高度至少为99m