为了缩短下楼的时间,消防队员往往抱着竖直杆直接滑下,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.假设一名质量m="65"

为了缩短下楼的时间,消防队员往往抱着竖直杆直接滑下,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.假设一名质量m="65"

题型:不详难度:来源:
为了缩短下楼的时间,消防队员往往抱着竖直杆直接滑下,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.假设一名质量m="65" kg、训练有素的消防队员(可视为质点),在沿竖直杆无初速度滑至地面的过程中,重心共下移了s="11.4" m.已知该队员与杆之间的滑动摩擦力最大可达到fmax="975" N,队员着地的速度不能超过6 m/s.重力加速度g取10 m/s2,竖直杆表面各处的粗糙程度相同,且忽略空气对该队员的作用力.求:
(1)该队员下滑过程中动量的最大值;
(2)该队员下滑过程的最短时间.
答案
(1)650 kg·m/s (2)1.8 s
解析
(1)设该队员下滑中的最大速度为v,滑至地面前瞬间的速度为vt,做匀减速直线运动的加速度为a,在两段过程中运动时间分别为t1t2,下滑距离分别为h1h2
该队员先做自由落体运动,有v2=2gh1
然后做匀减速直线运动,有vt2v2=2ah2
mgfmax=ma
s=h1+h2
vt="6" m/s
由③式得a=-5 m/s2
再由①②④式联立可得v="10" m/s
所以该队员下滑过程中动量的最大值
p=mv="650" kg·m/s.
(2)因v=gt1
vtv=at2
由⑤⑥式可得t1="1" s,t2="0.8" s
所以该队员下滑过程的最短时间t=t1+t2="1.8" s.
举一反三
质量为m的小球从h高处自由下落,与地面碰撞时间为Δt,地面对小球的平均作用力为F.取竖直向上为正方向,在小球与地面碰撞过程中(   )
A.重力的冲量为mg(+Δt)B.地面对小球作用力的冲量为F·Δt
C.合外力对小球的冲量为(mg+F)·ΔtD.合外力对小球的冲量为(mg-F)·Δt

题型:不详难度:| 查看答案
一质量为m的小球,以初速度v0沿水平方向射出,恰好垂直地射到一倾角为30°的固定斜面上,并立即反方向弹回.已知反弹速度的大小是入射速度大小的,求在碰撞中斜面对小球的冲量大小.

图5-1-2
题型:不详难度:| 查看答案
下列对几种物理现象的解释中,正确的是(   )
A.击钉时不用橡皮锤,是因为橡皮锤太轻
B.跳高时在沙坑里填沙,是为了减小冲量
C.在推车时推不动,是因为合外力冲量为零
D.动量相同的两个物体受相同的制动力的作用,质量小的先停下来

题型:不详难度:| 查看答案
水平面上有两个质量相等的物体a和b,它们分别在水平推力F1和F2作用下开始运动,分别运动一段时间后撤去推力,两个物体都将运动一段时间后停下.物体的v-t图线如图5-1-4所示,图中线段AB∥CD.则以下说法正确的是(    )
①水平推力的大小F1>F2
②水平推力的大小F1<F2
③a所受摩擦力的冲量大于b所受摩擦力的冲量
④a所受摩擦力的冲量小于b所受摩擦力的冲量

图5-1-4
A.①③             B.①④              C.②③               D.②④
题型:不详难度:| 查看答案
A、B两物体沿同一直线分别在F1、F2作用下运动,如图5-1-6所示表示它们的动量p随时间t的变化规律.设在图中所示的时间内,A、B两物体所受的冲量大小分别为I1和I2,则以下说法正确的是(    )

图5-1-6
①F1>F2,方向相同 ②F1>F2,方向相反 ③I1>I2,方向相同 ④I1>I2,方向相反
A.①③              B.①④              C.②③              D.②④
题型:不详难度:| 查看答案
最新试题
热门考点

超级试练试题库

© 2017-2019 超级试练试题库,All Rights Reserved.