题文
消防队员在某高楼进行训练,他要从距地面高h=36m处的一扇窗户外沿一条竖直悬挂的绳子滑下,在下滑过程中,他先匀加速下滑,此时手脚对悬绳的压力FNl=640N,紧接着再匀减速下滑,此时手脚对悬绳的压力FN2=2080N,滑至地面时速度恰为0.已知消防队员的质量为m=80kg,手脚和悬绳间的动摩擦因数为μ=0.5,g=10m/s2,求:
(1)分别求出他在加速下滑、减速下滑两过程中的加速度大小?
(2)他沿绳滑至地面所用的总时间t?
题型:未知 难度:其他题型
答案
(1)设消防队员匀加速下滑的加速度大小为a1,
根据牛顿第二定律 mg-μFN1=ma1
a1=6m/s2
设消防队员匀减速下滑的加速度大小为a2,
根据牛顿第二定律μFN2-mg=ma2
a1=3m/s2
(2)根据匀加速运动规律 h1=12a1t12
根据匀减速运动规律 h2=12a2t22
a1t1=a2t2
由题意知 h=h1+h2
联立以上各式并代入数据解得 t=t1+t2=6s
答:(1)消防队员匀加速下滑的加速度大小6m/s2,匀减速下滑的加速度大小为3m/s2;
(2)他沿绳滑至地面所用的总时间为6s.
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解析
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考点
据考高分专家说,试题“消防队员在某高楼进行训练,他要从距地面高.....”主要考查你对 [匀变速直线运动的速度与时间的关系 ]考点的理解。
匀变速直线运动的速度与时间的关系
匀变速直线运动:
物体在一条直线上运动,如果在相等的时间内速度的变化相等,这种运动就叫做匀变速直线运动。也可定义为:沿着一条直线,且加速度不变的运动,叫做匀变速直线运动。
匀变速直线运动的速度公式:
Vt=V0+at。
公式说明:
- 速度公式是匀变速直线运动速度的一般表示形式。它所表明瞬时速度与时刻t的对应关系。
- 通常取初速度v0方向为正方向,加速度a可正可负(正、负表示方向),在匀变速直线运动中a恒定。
①当a与v0同方向时,a>0表明物体的速度随时间均匀增加,如下左图。
②当a与v0反方向时,a<0表明物体的速度随时间均匀减少,如下右图。
3. 速度图象是对速度公式的直观体现.图象斜率表示加速度,图象与时间轴所围的面积表示位移。
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