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匀变速直线运动的位移与时间的关系
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如图1所示,质量为60kg的消防队员从一根固定的竖直金属杆上由静止滑下,经过2.5s时间落到地面上.下滑中消防队员受到的竖直向上的摩擦力随时间变化的情况如图2所示,取g=10m
网友投稿 2022-08-02 00:00:00 互联网
◎ 题目
如图1所示,质量为60kg的消防队员从一根固定的竖直金属杆上由静止滑下,经过2.5s时间落到地面上.下滑中消防队员受到的竖直向上的摩擦力随时间变化的情况如图2所示,取g=10m/s
2
.求:
(1)消防队员下滑过程中的加速度;
(2)消防队员开始下滑时离地面的高度;
(3)消防队员下滑过程中摩擦力对他所做的功.
◎ 答案
(1)根据牛顿第二定律,消防员在第ls内有mg-f
1
=ma
1
得
a
1
=4m/
s
2
方向竖直向下
后1.5s内有f
2
-mg=ma
2
得a
2
=2m/s
2
方向竖直向上
(2)消防员在第1s内下滑的高度h
1
h
1
=
1
2
a
1
t
21
=2m
在1s木的速度为v
m
:v
m
=a
1
t
1
=4m/s
在后l.5s内下滑的高度h
2
h
2
=
v
m
t
2
-
1
2
a
2
t
22
=3.75m
消防队员下滑的高度h
h=h
1
+h
2
=5.75m
(3)在第ls内,摩擦力对消防员所做的功W
f1
W
f1
=-f
1
h
1
=-720J
在后1.5s内,摩擦力对消防员所做的功W
f2
W
f2
=-f
2
h
2
=-2700J
消防队员下滑过程中摩擦力对他所做的功W
f
.
W
f
=W
f1
+W
f2
=-3420J
答:(1)消防队员向下加速为4m/s
2
,向下减速的加速度为2m/s
2
;
(2)消防队员开始下滑时离地面的高度为5.75m;
(3)消防队员下滑过程中摩擦力对他所做的功为-3420J.
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“如图1所示,质量为60kg的消防队员从一根固定的竖直金属杆上由静止滑下,经过2.5s时间落到地面上.下滑中消防队员受到的竖直向上的摩擦力随时间变化的情况如图2所示,取g=10m…”主要考查了你对 【匀变速直线运动的位移与时间的关系】,【牛顿第二定律】,【功】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202208/230577.html
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