如图所示,一名消防队员在模拟演习训练中,沿着长为12m的竖立在地面上的钢管住下滑.已知这名消防队员的质量为60㎏,他从钢管顶端由静止开始先匀加速再匀减速下滑,滑到地面时

◎ 题目

如图所示,一名消防队员在模拟演习训练中,沿着长为12m的竖立在地面上的钢管住下滑.已知这名消防队员的质量为60㎏,他从钢管顶端由静止开始先匀加速再匀减速下滑,滑到地面时速度恰好为零.如果他加速时的加速度大小是减速时的2倍,下滑的总时间为3s,那么该消防队员加速与减速过程的时间之比为______,加速与减速过程中所受摩擦力大小之比为______.
魔方格

◎ 答案

消防队员从钢管顶端由静止开始先匀加速再匀减速下滑,滑到地面时速度恰好为零.由他加速时的加速度大小是减速时的2倍,再由V=at可得:a与t成反比.则消防队员加速与减速过程的时间之比为1:2.
由V2=2as可得:s与a成反比.由于钢管总长12m,则加速过程中的S1=4m,减速过程中的S2=8m.
再由s=
1
2
at2
从而可求出加速过程加速度大小a1=8m/s2.减速过程加速度大小a2=4m/s2
最后由牛顿第二定律可得:
加速过程时,mg-f1=ma1 
f1=mg-ma1=600-60×8=120N
减速过程时,f2-mg=ma2 
f2=mg+ma2=600+60×4=840N
f1f2=120:840=1:7
故答案为:1:2   1:7

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,一名消防队员在模拟演习训练中,沿着长为12m的竖立在地面上的钢管住下滑.已知这名消防队员的质量为60㎏,他从钢管顶端由静止开始先匀加速再匀减速下滑,滑到地面时…”主要考查了你对  【匀变速直线运动的位移与时间的关系】,【滑动摩擦力、动摩擦因数】,【力的合成】,【牛顿第二定律】  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。

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