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80 kg,设特警队员用特制的手套轻握绳子时可获得200 N的

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80 kg,设特警队员用特制的手套轻握绳子时可获得200 N的

题型:模拟题难度: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80 kg,设特警队员用特制的手套轻握绳子时可获得200 N的摩擦阻力,紧握绳子时可获得1000 N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10 m/s2)求:
(1)特警队员轻握绳子降落时的加速度是多大?
(2)如果要求特警队员在空中下滑过程中先轻握绳子加速下降,再紧握绳子减速下降,且着地时的速度等于5 m/s,则下落时间是多少?
答案
解:(1)轻握时mg-F=ma1,a1=7.5 m/s2
(2)紧握时mg-F"=ma2,a2=-2.5 m/s2
设第一阶段运动的时间为t1,末速度为v1,第二阶段运动的时间为t2, 最后着地的速度为v2,总高度为h,则

且v2=a1t1-a2t2
代入数据得t=t1+t2=14 s
举一反三
如图所示,一长木板质量为M=4 kg,木板与地面的动摩擦因数μ1=0.2,质量为m=2kg的小滑块放在木板的右端,小滑块与木板间的动摩擦因数μ2=0.4。开始时木板与滑块都处于静止状态,木板的右端与右侧竖直墙壁的距离L=2.7 m,现给木板以水平向右的初速度v0=6 m/s使木板向右运动,设木板与墙壁碰撞时间极短,且碰后以原速率弹回,取g=10 m/s2,求:  
(1)木板与墙壁碰撞时,木板和滑块的瞬时速度各是多大?
(2)木板与墙壁碰撞后,经过多长时间小滑块停在木板上?
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质量为2 kg的物体静止在足够大的水平面上,物体与地面间的动摩擦因数为0.3,最大静摩擦力和滑动摩擦力大小视为相等。从t=0时刻开始,物体受到方向不变、大小呈周期性变化的水平拉力F的作用,F随时间t的变化规律如图所示。重力加速度g取10 m/s2,则物体在t=0到t=10 s这段时间内的位移大小为      
[     ]
A.6m    
B.18 m    
C.30 m    
D.24 m
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从地面以大小为v1的初速度竖直向上抛出一个皮球,经过时间t皮球落回地面,落地时皮球速度的大小为v2。已知皮球在运动过程中受到空气阻力的大小与速度的大小成正比,重力加速度大小为g。下面给出时间t的四个表达式中只有一个是合理的,你可能不会求解t,但是你可以通过一定的物理分析,对下列表达式的合理性做出判断。根据你的判断,t的合理表达式应为:
[     ]
A.    
B.    
C.    
D.
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如图a所示,质量不计的弹簧竖直固定在水平面上,t=0时刻,将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放,小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点,然后又被弹起离开弹簧,上升到一定高度后再下落,如此反复。通过安装在弹簧下端的压力传感器,得到弹簧弹力F随时间t变化的图像如图b所示,若图像中的坐标值都为已知量,重力加速度为g,则
[     ]
A.t1时刻小球具有最大速度
B.t2时刻小球的加速度为零
C.可以计算出小球自由下落的高度
D.小球运动的整个过程中机械能守恒
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如图所示,质量为2kg,长为3m的均匀木板AB可绕距B端1.875m的水平轴O无摩擦地转动,它的A端系一不可伸长的绳子,绳的另一端固定在地面上,绳被拉直,AB处于水平位置,在B端有一质量为2kg的物块(可视为质点),物块与木板间的动摩擦因数为0.1,物块从静止开始受到一大小为6N,方向水平左的恒力的作用开始运动,求恒力作用多长时间木块开始转动?(g=10m/s2
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