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110-學測-自然-題組-58-59

中等
質量 mm 的物體在空氣中鉛直落下時,因受到向上阻力 ff,其運動方程式為 ma=mg−fma=m g-f,式中 aa 為物體下落的加速度,gg 為重力加速度。已知阻力 f=kv2f=kv^{2},其中 vv 為物體速率,常數 kk 則視物體實際受到阻力的截面積而定;截面積越大則 kk 越大。當速率 vv 增大時,ff 也會增大,直到 f=mgf=mg 時,aa 就等於零,物體開始以等速率 vtv_t 下降,此 vtv_t 稱為終端速率。依據上述回答58-59題。
一跳傘者背負降落傘,以初速率 v0v_0 從靜止的熱氣球上鉛直跳下,在打開降落傘之前達到終端速率 v1v_1;然後打開降落傘,降落傘張開後使截面積增大,在落地前達到另一終端速率 v2v_2。下列關係式何者正確?
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終端速率由重力與空氣阻力平衡決定。

承上題,此跳傘者除背負相同降落傘外,另攜體積甚小的重物,再次由同一熱氣球以相同初速鉛直跳下,在打開降落傘前,達到終端速率 v3v_3,然後打開降落傘,在落地前達到另一終端速率 v4v_4。下列關係式哪些正確?(應選2項)
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多帶小體積重物,增加重量但幾乎不增加迎風面積。