14. 某跳伞运动员从悬停在高空的直升机中跳下,其下落过程的$s-t$图像如图所示。该运动员在下落至250 m时打开降落伞,下落至425 m以后做匀速运动。

(1)在下落至250~425 m的过程中,该运动员的速度()。
A. 由大变小
B. 由小变大
C. 先变大再变小
D. 先变小再变大
你判断的理由:。
(2)求运动员匀速下落时的速度。
(1)在下落至250~425 m的过程中,该运动员的速度()。
A. 由大变小
B. 由小变大
C. 先变大再变小
D. 先变小再变大
你判断的理由:。
(2)求运动员匀速下落时的速度。
答案
解:
(1)A
理由:在s-t图像中,图线的倾斜程度反映速度大小,下落至250~425 m的过程中,图线倾斜程度逐渐变小,相同时间内运动员通过的路程越来越小,因此速度由大变小。
(2)由图像可得,运动员下落到425 m时对应的时刻为15 s,下落到500 m时对应的时刻为25 s。
匀速下落过程通过的路程:
$\Delta s = 500\ \mathrm{m} - 425\ \mathrm{m} = 75\ \mathrm{m}$
匀速下落所用的时间:
$\Delta t = 25\ \mathrm{s} - 15\ \mathrm{s} = 10\ \mathrm{s}$
根据速度公式$v=\frac{s}{t}$,可得匀速下落的速度:
$v = \frac{\Delta s}{\Delta t} = \frac{75\ \mathrm{m}}{10\ \mathrm{s}} = 5\ \mathrm{m/s}$
答:运动员匀速下落时的速度为$5\ \mathrm{m/s}$。
(1)A
理由:在s-t图像中,图线的倾斜程度反映速度大小,下落至250~425 m的过程中,图线倾斜程度逐渐变小,相同时间内运动员通过的路程越来越小,因此速度由大变小。
(2)由图像可得,运动员下落到425 m时对应的时刻为15 s,下落到500 m时对应的时刻为25 s。
匀速下落过程通过的路程:
$\Delta s = 500\ \mathrm{m} - 425\ \mathrm{m} = 75\ \mathrm{m}$
匀速下落所用的时间:
$\Delta t = 25\ \mathrm{s} - 15\ \mathrm{s} = 10\ \mathrm{s}$
根据速度公式$v=\frac{s}{t}$,可得匀速下落的速度:
$v = \frac{\Delta s}{\Delta t} = \frac{75\ \mathrm{m}}{10\ \mathrm{s}} = 5\ \mathrm{m/s}$
答:运动员匀速下落时的速度为$5\ \mathrm{m/s}$。
15. 当有飞机从头顶飞过时,我们总会发现,依据声音的来源判断飞机的位置A与实际看到飞机的位置B不一致,位置A总是落后于位置B。
(1)试着解释这一现象产生的原因。

(2)若飞机以200 m/s的速度从你头顶2720 m的高空飞过,已知声音在空气中的传播速度约为340 m/s,则飞机发出的声音传到你耳中需要多长时间?当你听到飞机发出的声音时,飞机沿水平方向飞行了多少米?
(1)试着解释这一现象产生的原因。
(2)若飞机以200 m/s的速度从你头顶2720 m的高空飞过,已知声音在空气中的传播速度约为340 m/s,则飞机发出的声音传到你耳中需要多长时间?当你听到飞机发出的声音时,飞机沿水平方向飞行了多少米?
答案
解:
(1)光在空气中的传播速度远大于声音在空气中的传播速度,飞机发出的声音从高空传播到人耳需要一定的时间,而飞机反射的光传播到人眼的时间可以忽略不计。当人接收到飞机的声音时,飞机已经在水平方向向前飞行了一段距离,因此依据声音来源判断的飞机位置A,会落后于实际看到的飞机位置B。
(2)已知声音的传播距离等于飞机的高空高度$s_1=2720\ \mathrm{m}$,声速$v_{\mathrm{声}}=340\ \mathrm{m/s}$,根据速度公式$v=\frac{s}{t}$,声音传到人耳所需的时间:
$t=\frac{s_1}{v_{\mathrm{声}}}=\frac{2720\ \mathrm{m}}{340\ \mathrm{m/s}}=8\ \mathrm{s}$
已知飞机飞行速度$v_{\mathrm{机}}=200\ \mathrm{m/s}$,该段时间内飞机沿水平方向飞行的距离:
$s_2=v_{\mathrm{机}}t=200\ \mathrm{m/s}×8\ \mathrm{s}=1600\ \mathrm{m}$
答:飞机发出的声音传到人耳中需要8s,当听到飞机发出的声音时,飞机沿水平方向飞行了1600m。
(1)光在空气中的传播速度远大于声音在空气中的传播速度,飞机发出的声音从高空传播到人耳需要一定的时间,而飞机反射的光传播到人眼的时间可以忽略不计。当人接收到飞机的声音时,飞机已经在水平方向向前飞行了一段距离,因此依据声音来源判断的飞机位置A,会落后于实际看到的飞机位置B。
(2)已知声音的传播距离等于飞机的高空高度$s_1=2720\ \mathrm{m}$,声速$v_{\mathrm{声}}=340\ \mathrm{m/s}$,根据速度公式$v=\frac{s}{t}$,声音传到人耳所需的时间:
$t=\frac{s_1}{v_{\mathrm{声}}}=\frac{2720\ \mathrm{m}}{340\ \mathrm{m/s}}=8\ \mathrm{s}$
已知飞机飞行速度$v_{\mathrm{机}}=200\ \mathrm{m/s}$,该段时间内飞机沿水平方向飞行的距离:
$s_2=v_{\mathrm{机}}t=200\ \mathrm{m/s}×8\ \mathrm{s}=1600\ \mathrm{m}$
答:飞机发出的声音传到人耳中需要8s,当听到飞机发出的声音时,飞机沿水平方向飞行了1600m。
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