题文
如图所示,海豹突击队从悬停在空中离地106米高的直升机上沿绳下滑进行速降训练.某突击队员和他携带的武器装备的总质量共为100kg,该队员轻握绳索时可获得200N的摩擦阻力,g取10m/s2.
(1)该队员下降时的加速度为多大?
(2)为了保证着地时的安全速度不大于4m/s,该队员加速下降3s后即紧握绳索开始匀减速下降,此时紧握绳索至少需产生多大的摩擦力?
(3)以上述方式从直升机速降到地面需要多少时间?
题型:未知 难度:其他题型
答案
(1)队员下降时受到重力和摩擦力作用,由牛顿第二定律得
a1=mg-f1m=100×10-200100m/s2=8m/s2.
(2)队员匀加速下降3s时速度为v1=a1t1=8×3m/s=24m/s,通过的位移为x1=12a1t21=12×8×32m=36m,则队员匀减速运动的位移为x2=x-x1=106m-36m=70m
设匀减速下降的加速度大小为a2,则
v22-v21=-2a2x2
得a2=v21-v222x2=4m/s2.
根据牛顿第二定律得 f2-mg=ma2,得f2=mg+ma2=1400N
(3)设匀减速下降的时间为t2,则由
x2=v1+v22t2,解得,t2=5s.
故队员从直升机速降到地面需要的时间为t=t1+t2=8s.
答:(1)该队员下降时的加速度为8m/s2.
(2)紧握绳索至少需产生1400N的摩擦力.
(3)队员从直升机速降到地面需要的时间为8s.
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
mg-f1m
考点
据考高分专家说,试题“如图所示,海豹突击队从悬停在空中离地10.....”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:



