如图甲为消防员训练时的一种器械,一质量不计的竖直滑竿,滑竿上端固定,下端悬空.为了研究消防员沿竿的下滑情况,在竿的顶部装有一拉力传感器,可显示竿的顶端所受拉力的

如图甲为消防员训练时的一种器械,一质量不计的竖直滑竿,滑竿上端固定,下端悬空.为了研究消防员沿竿的下滑情况,在竿的顶部装有一拉力传感器,可显示竿的顶端所受拉力的

题型:不详难度:来源:
如图甲为消防员训练时的一种器械,一质量不计的竖直滑竿,滑竿上端固定,下端悬空.为了研究消防员沿竿的下滑情况,在竿的顶部装有一拉力传感器,可显示竿的顶端所受拉力的大小.现有一质量m=50kg的消防员(可视为质点)从滑竿顶端由静止开始滑下,4s末滑到竿A点时开始匀速下滑.以消防员开始下滑时刻为计时起点,传感器显示的拉力随时间变化情况如图乙所示,g取10m/s2.求:
(1)该消防员下滑过程中的最大速度.
(2)A点到滑竿顶端的长度.魔方格
答案
(1)由题意分析知:传感器显示的拉力大小为消防员所受竿的摩擦力的大小.
由F-t 知:消防员先加速下滑1s末开始减速下滑,4s末后匀速下滑,所以最大速度出现在1s末:
  0~1s,由牛顿第二定律:F=ma              
所以:mg-f=ma1
即:500-380=50a1;得a1=2.4m/s2
 1s末的速度:v1=at=2.4×1m/s=2.4m/s.
(2)0~1s的位移:s1=
1
2
at2=
1
2
×2.4×12=1.2m

 1~4s的加速度:
a2=
F
m
=
mg-f
m
=
500-530
50
=-0.6m/s2

 1~4的位移:
s2=v0t+
1
2
at2=2.4×3+
1
2
×(-0.6)×32
=4.5m
 A点到滑杆顶端的长度:
h=s1+s2=1.2+4.5m=5.7m.
答:(1)该消防员下滑过程中的最大速度为2.4m/s.
(2)A点到滑竿顶端的长度为5.7m.
举一反三
一辆电动自行车的铭牌上给出了如下的技术参数:
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如图所示,物体的质量m=4kg,与水平地面间的动摩擦因数为μ=0.2,在倾角为37°,F=10N的恒力作用下,由静止开始加速运动,当t=5s时撤去F,(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8).求:
(1)物体做加速运动时的加速度a;
(2)撤去F后,物体还能滑行多长时间?魔方格
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(1)子弹的加速度
(2)子弹对木板的平均作用力.
质量m=5.0kg的物块放在木板上,当木板与水平方向夹角为37°时,物块恰能沿木板匀速下滑.则:(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2
(1)物块与木板间的动摩擦因数μ多大?
(2)当木板水平放置时,用水平拉力F使物块能沿木板匀速滑动,给物块施加的力F应多大?
如图所示,倾角为α的斜面体放在粗糙的水平面上,质量为m的物体A与一劲度系数为k的轻弹簧相连,现用拉力F沿斜面向上拉弹簧,使物体A在光滑斜面上匀速上滑,斜面体仍处于静止状态,下列说法错误的是(  )
A.弹簧伸长量为mgsinα/k
B.水平面对斜面体支持力大小等于斜面体和物体A的重力之和
C.物体A对斜面体的压力大小为mgcosα
D.斜面体受地面的静摩擦力大小等于Fcosα
魔方格