特警队员从悬停在空中离地235米高的直升机上沿绳下滑进行降落训练,某特警队员和他携带的武器质量共为80kg,设特警队员用特制的手套轻握绳子时可获得200N的摩擦
题型:巢湖二模难度:来源:
特警队员从悬停在空中离地235米高的直升机上沿绳下滑进行降落训练,某特警队员和他携带的武器质量共为80kg,设特警队员用特制的手套轻握绳子时可获得200N的摩擦阻力,紧握绳子时可获得1000N的摩擦阻力,下滑过程中特警队员不能自由落体,至少轻握绳子才能确保安全.g取10m/s2.求: (1)特警队员轻握绳子降落时的加速度是多大? (2)如果要求特警队员着地时的速度不大于5m/s,则特警队员在空中下滑过程中按怎样的方式运动所需时间最少(用文字叙述或v-t图表示均可),最少时间为多少? |
答案
(1)根据牛顿第二定律,有 a1===7.5m/s2 即特警队员轻握绳子降落时的加速度是7.5m/s2. (2)先加速到一定速度后立即减速,到达地面时正好为5m/s速度,用时最短;
减速时加速度为 a2===2.5m/s2 设最大速度为vm,根据运动学公式,有 +=235 解得 vm=30m/s 故总时间为 t总=t1+t2=+=14s 即最少时间为14s. |
举一反三
某滑雪赛道 AB、CD段可看成倾角θ=370的斜面,两斜面与装置间的动摩擦因数相同,AB、CD间有一段小圆弧相连(圆弧长度可忽略,人经圆弧轨道时机械能损失忽略不计)如图,他从静止开始匀加速下滑,经6s下滑72m到达底端, (1)求运动员刚到达AB底端时的速度大小; (2)求装置与雪地间的动摩擦因数μ; (3)取刚开始运动为计时起点,求第二次到达最低点经历的时间. |
起跳摸高是学生常进行的一项活动,竖直起跳的时间和平均蹬地力的大小能够反映学生在起跳摸高中的素质.为了测定竖直起跳的时间和蹬地力的大小,老师在地面上安装了一个压力传感器,通过它可以在计算机上绘出平均压力与时间的关系图象.小刘同学身高1.72m,站立时举手达到2.14m,他弯曲两腿,做好起跳的准备,再用力蹬地竖直跳起,测得他对传感器的压力F与时间t的关系图象如图所示.已知图中网格间距相等,不计空气阻力,取g=10m/s2.求小刘同学起跳摸高的最大高度约为多少? |
质点在一恒力作用下从静止开始运动,表示恒力所做的功与力的作用时间的关系图线可能是图中的( ) |
质量为2t的汽车在平直公路上由静止开始运动,若保持牵引力恒定,则在30s内速度增大到15m/s,这时汽车刚好达到额定功率,然后保持额定输出功率不变,再运动15s达到最大速度20m/s,求: (1)汽车的额定功率; (2)汽车运动过程中受到的阻力; (3)汽车在45s共前进多少路程. |
一物体做匀变速直线运动.当t=0时,物体的速度大小为12m/s,方向向东,当t=2s时,物体的速度大小为8m/s,方向仍向东,则当t为多少时,物体的速度大小变为2m/s( ) |
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