题文
如图1所示,质量为60kg的消防队员从一根固定的竖直金属杆上由静止滑下,经过2.5s时间落到地面上.下滑中消防队员受到的竖直向上的摩擦力随时间变化的情况如图2所示,取g=10m/s2.求:
(1)消防队员下滑过程中的加速度;
(2)消防队员开始下滑时离地面的高度;
(3)消防队员下滑过程中摩擦力对他所做的功.
题型:未知 难度:其他题型
答案
(1)根据牛顿第二定律,消防员在第ls内有mg-f1=ma1
得a1=4m/s2
方向竖直向下
后1.5s内有f2-mg=ma2
得a2=2m/s2
方向竖直向上
(2)消防员在第1s内下滑的高度h1
h1=12a1t21=2m
在1s木的速度为vm:vm=a1t1=4m/s
在后l.5s内下滑的高度h2
h2=vmt2-12a2t22=3.75m
消防队员下滑的高度h
h=h1+h2=5.75m
(3)在第ls内,摩擦力对消防员所做的功Wf1
Wf1=-f1h1=-720J
在后1.5s内,摩擦力对消防员所做的功Wf2
Wf2=-f2h2=-2700J
消防队员下滑过程中摩擦力对他所做的功Wf.
Wf=Wf1+Wf2=-3420J
答:(1)消防队员向下加速为4m/s2,向下减速的加速度为2m/s2;
(2)消防队员开始下滑时离地面的高度为5.75m;
(3)消防队员下滑过程中摩擦力对他所做的功为-3420J.
匀变速直线运动的位移与时间的关系知识点讲解,巩固学习
解析
考点
据考高分专家说,试题“如图1所示,质量为60kg的消防队员从一.....”主要考查你对 [匀变速直线运动的位移与时间的关系 ]考点的理解。
匀变速直线运动的位移与时间的关系
匀变速直线运动的位移公式:
由平均速度的定义和匀变速直线运动的平均速度及速度公式,联立推导出匀变速直线运动的位移公式:
知识点拨:
1、是匀变速直线运动位移的一般表示形式.它能表明质点在各个时刻相对初始时刻(t=0)的位移。
2、在位移公式中s、v0、a均是矢量,解题时一般要选取v0方向为正。
3、位移公式可由速度图象来推导,
如图是某物体做匀变速直线运动的图象.根据图象的物理意义,它与横轴(时间轴)所围的那块梯形面积表示运动的位移.所以:



