在四川汶川抗震救灾中,一名质量为60kg、训练有素的武警战士从直升机上通过一根竖直的质量为20kg的长绳由静止开始滑下,速度很小可认为等于零.在离地面18m高处,武警战士感到

◎ 题目

在四川汶川抗震救灾中,一名质量为60kg、训练有素的武警战士从直升机上通过一根竖直的质量为20kg的长绳由静止开始滑下,速度很小可认为等于零.在离地面18m高处,武警战士感到时间紧迫,想以最短的时间滑到地面,开始加速.已知该武警战士落地的速度不能大于6m/s,以最大压力作用于长绳可产生的最大加速度为5m/s2;长绳的下端恰好着地,当地的重力加速度为g=10m/s2.求武警战士下滑的最短时间和加速下滑的距离.

◎ 答案

设武警战士加速下滑的距离为h1,减速下滑的距离为(H-h1),加速阶段的末速度等于减速阶段的初速度
为vmax,由题意和匀变速运动的位移速度关系式得:
自由落体过程:vmax2=2gh1 ①
匀减速运动过程:v2-vmax2=-2a(H-h1)②
由①②两式解得:h1=
2aH+v2
2(g+a)
=
2×5×18+62
2×(10+5)
m=7.2 m
武警战士的最大速度为:vmax=

2gh1
=

2×10×7.2
 m/s=12 m/s
加速时间:t1=
vmax
g
=
12
10
 s=1.2 s
减速时间:t2=
vmax-v
a
=
12-6
5
 s=1.2 s
下滑的最短时间:t=t1+t2=1.2 s+1.2 s=2.4 s
答:武警战士下滑的最短时间为2.4s,加速下滑的距离为7.2m.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“在四川汶川抗震救灾中,一名质量为60kg、训练有素的武警战士从直升机上通过一根竖直的质量为20kg的长绳由静止开始滑下,速度很小可认为等于零.在离地面18m高处,武警战士感到…”主要考查了你对  【匀变速直线运动的位移与时间的关系】,【匀变速直线运动的位移与速度的关系】  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。

  • 最新内容
  • 相关内容
  • 网友推荐
  • 图文推荐