在消防演习中,消防队员从一根竖直的长直轻绳上由静止滑下,经一段时间落地。为了获得演习中的一些数据,以提高训练质量,研究人员在轻绳上端安装了一个力传感器并与数据处
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在消防演习中,消防队员从一根竖直的长直轻绳上由静止滑下,经一段时间落地。为了获得演习中的一些数据,以提高训练质量,研究人员在轻绳上端安装了一个力传感器并与数据处
题型:同步题
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在消防演习中,消防队员从一根竖直的长直轻绳上由静止滑下,经一段时间落地。为了获得演习中的一些数据,以提高训练质量,研究人员在轻绳上端安装了一个力传感器并与数据处理系统相连接,用来记录消防队员下滑过程中轻绳受到的拉力与消防队员重力的比值随时间变化的情况。已知某队员在一次演习中的数据如图所示。问:该消防队员在下滑过程中的最大速度和落地速度各是多少?(g取10 m/s
2
)
答案
解:由题图可知,该队员先在t
1
=1s内以加速度a
1
匀加速下滑,然后在t
2
=1.5 s内以加速度a
2
匀减速下滑
在前1 s内,由牛顿第二定律得:mg-F
1
=ma
1
所以
最大速度v
m
=a
1
t
1
,代入数据得:v
m
=4 m/s
在后1.5s内,由牛顿第二定律得:F
2
-mg=ma
2
,得a
2
=
消防队员落地时的速度:v=v
m
-a
2
t
2
,代入数据得:v=1m/s
举一反三
如图所示,放在光滑水平面上的木块以速度v
0
向右做匀速直线运动,现有一向左的水平力F作用在木块上,且力F与时间t成正比变化,在这个过程中,能正确描述木块运动情况的图象是下图中的(向右为正方向)
[ ]
A.
B.
C.
D.
题型:同步题
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将一个物体以某一速度从地面竖直向上抛出,设物体在运动过程中所受空气阻力大小不变,则物体
[ ]
A.刚抛出时的速度最大
B.在最高点的加速度为零
C.上升时间大于下落时间
D.上升时的加速度等于下落时的加速度
题型:同步题
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质量为2 kg的物体静止在足够大的水平地面上,物体与地面间的动摩擦因数为0.2,最大静摩擦力与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/s
2
,则物体在t=0到t=12 s这段时间内的位移大小为
[ ]
A. 18 m
B. 54 m
C. 72 m
D. 198 m
题型:同步题
难度:
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将一个物体竖直向上抛出,如果在上升阶段和下降阶段所受的空气阻力大小相等,那么在下图中,哪一个能够正确反映它的速度变化情况(以向上为正方向)
[ ]
A.
B.
C.
D.
题型:同步题
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如图甲所示为学校操场上一质量为20 kg的竖直滑竿,为了研究学生沿竿下滑的情况,在竿顶部装有一力传感器,可显示竿顶端所受拉力的大小。现有一质量为50kg的学生从上端由静止滑下,滑到竿底时速度恰好为零。以学生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10 m/s
2
。求:
(1)该学生下滑过程中的最大速度;
(2)滑竿的长度。
题型:同步题
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