为了缩短下楼的时间,消防员往往抱着楼房外的竖直杆直接滑下,设消防员先以可能的最大加速度沿杆做匀加速直线运动,再以可能的最大加速度沿杆做匀减速直线运动.一名质量m

为了缩短下楼的时间,消防员往往抱着楼房外的竖直杆直接滑下,设消防员先以可能的最大加速度沿杆做匀加速直线运动,再以可能的最大加速度沿杆做匀减速直线运动.一名质量m

题型:不详难度:来源:
为了缩短下楼的时间,消防员往往抱着楼房外的竖直杆直接滑下,设消防员先以可能的最大加速度沿杆做匀加速直线运动,再以可能的最大加速度沿杆做匀减速直线运动.一名质量m=65kg的消防员,在沿竖直杆无初速度滑至地面的过程中,重心共下降了h=11.4m,该消防员与杆之间的滑动摩擦力最大可达到fm=975N,消防员着地的速度不能超过v=6m/s.(g=10m/s2)求:
(1)消防员下滑过程中速度的最大值;
(2)消防员下滑过程的最短时间.
答案
1)消防队员抱着竖直杆做自由落体运动时,有最大加速度.
设消防员下滑过程中速度的最大值为vm,则  (1分)
对消防员匀减速直线运动,设最大加速度的大小为a,则  (2分)
由牛顿第二定律得: (2分)   ∴a=5m/s2
由题意: (1分)  联解得:vm=10m/s (1分)
(2)对消防员自由下落:   ∴t1="1.0s" (1分)
对消防员匀减速直线运动:   ∴t2="0.8s" (1分)
故消防员下滑过程的最短时间:s (1分)
解析
(1)消防队员抱着竖直杆做自由落体运动时,有最大加速度.
设消防员下滑过程中速度的最大值为vm,则  ,对消防员匀减速直线运动,设最大加速度的大小为a,则  ,由牛顿第二定律得:  ∴a=5m/s2,由题意:  解得:vm=10m/s
(2)对消防员自由下落:   ∴t1="1.0s" ,
对消防员匀减速直线运动:   ∴t2="0.8s"
故消防员下滑过程的最短时间:s
举一反三
屋檐定时滴出水滴,当第5滴正欲滴下时,第1滴已刚好到达地面,而第3滴与第2滴正分别位于高1m的窗户的上、下沿,(g=10m/s2).问:
  (1)此屋檐离地面多少m?
  (2)滴水的时间间隔是多少?
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我国计划2020年实现载人登月,若你通过努力学习、刻苦训练有幸成为中国登月第一人,而你为了测定月球表面附近的重力加速度进行了这样的实验:在月球表面上空让一个小球由静止开始自由下落,测出下落高度h=20m时,下落的时间正好为t=5s,请问:
小题1:月球表面的重力加速度g为多大?
小题2:小球下落2.5s时的瞬时速度为多大?
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甲、乙两物体所受重力之比为1:4,甲、乙两物体所在的位置高度之比为4:1,它们都做自由落体运动,则下列说法中正确的是 (   )
A.从开始下落到着地所用时间之比为16:1B.落地时的速度之比是2:1
C.下落过程中加速度之比是1:1D.下落过程中的加速度之比是1:4

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伽利略在研究自由落体运动时,首先大胆提出“重物与轻物应该下落得同样快,落体运动一定是一种最简单的变速运动”的观点。这一认识的飞跃过程在科学探究中被称为“科学猜想”,它孕育了科学的重大发现。科学的猜想,能让人们在科学探究中把握住探究的方向,正确地设计实验,明确所需测量的物理量。科学猜想的提出,一般经历的过程是(   )
A.认真观察现象,凭借感觉,大胆地猜想
B.认真观察现象,凭借生活经验,大胆地猜想
C.认真观察现象,借助实验验证,大胆地猜想
D.认真观察现象,经逻辑分析、推理判断,大胆地猜想

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石块从高处自由落下。不计空气阻力,取g ="10" m/s2。 石块在下落过程中,1 s末的速度为  
A.30 m/sB.20 m/sC.15 m/s D.10 m/s

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