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【題目】在某次消防演習中，消防隊員從一根豎直的長桿上由靜止滑下，經過2.5s落地，已知消防隊員與桿之間摩擦力F的大小與他自身重力mg的大小的比值 隨時間的變化如圖所示，g取10m/s2 ．

（1）試說明消防隊員在下滑過程中加速度的大小和方向是否變化？并求出相應的加速度；
（2）求消防隊員在下滑過程中最大速度的大��；
（3）求消防隊員落地時速度的大�。�

【答案】
（1）

解：該隊員先在t1=1s時間內，加速度方向向下，大小設為a1，

由牛頓第二定律得：mg﹣F1=ma1

所以a1= =4m/s2

在接下來的t2=1.5s時間內，加速度方向向上，大小設為a2，

由牛頓第二定律得：F2﹣mg=ma2

a2= =2m/s2

可見，加速度的大小和方向都發(fā)生了變化


（2）

解：該隊員先在t1=1s時間內以a1勻加速下滑，然后在t2=1.5s時間內以a2勻減速下滑．

則最大速度vm=a1t1

代入數據解得：vm=4m/s


（3）

解：隊員落地時的速度v=vm﹣a2t2

代入數據解得：v=1m/s


【解析】根據圖象讀出繩子的拉力與消防隊員的重力之比，分析消防隊員的運動情況，根據牛頓第二定律求出加速度，由速度公式求出最大速度和落地的速度．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】水平傳送帶被廣泛應用于機場和火車站，用于對旅客的行李進行安全檢查．圖為一水平傳送帶裝置的示意圖，繃緊的傳送帶AB始終保持v=1m/s的恒定速率運行，一質量為m=4kg的行李無初速地放在A處．設行李與傳送帶間的動摩擦因數為μ=0.1，AB間的距離L=2m，g取10m/s2．

（1）求行李剛開始運動時所受的滑動摩擦力與加速度大��；

（2）求行李從A運動到B的時間；

（3）行李在傳送帶上滑行痕跡長度；

（4）如果提高傳送帶速率，A到B運動時間會縮短，求A到B的最短時間和傳送帶對應的最小運行速率．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一根質量可忽略的輕彈簧，勁度系數為k=100N/m，下面懸掛一個質量為m=1kg的物體A，手拿一塊木板B托住A往上壓縮彈簧（g=10m/s2）

（1）若突然撤去B，則A向下運動的加速度為a1=15m/s2 ， 求此時彈簧被壓縮的長度；
（2）若用手控制B使B從靜止開始以加速度a2=5m/s2向下做勻加速直線運動，求A、B分離時彈簧伸長的長度及A做勻加速直線運動的時間．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一輛汽車從甲地開往乙地，由靜止開始先做勻加速直線運動，然后做勻速直線運動，最后做勻減速直線運動，當速度減為零時剛好到達乙地．從汽車啟動開始計時，下表給出了某些時刻汽車的瞬時速度．下列說法正確的是（ ）

時刻（s）

1.0

2.0

3.0

5.0

7.0

9.5

10.5

速度（m/s）

3.0

6.0

9.0

12.0

12.0

9.0

3.0


A.汽車勻加速直線運動經歷的時間為3.0s
B.汽車勻加速直線運動經歷的時間為5.0s
C.汽車勻減速直線運動經歷的時間為4.0s
D.汽車勻減速直線運動經歷的時間為2.0s

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】小明想估測火車運動的加速度，把火車的運動近似看作勻加速直線運動．小明站在站臺上與第一節(jié)車廂前端平行，火車啟動時開始計時，第4節(jié)車廂尾端通過小明時停止計時，小明記錄的時間約20s，他估測一節(jié)車廂的長度約25m，利用上述數據求：
（1）火車加速度的大��；
（2）第4節(jié)車廂尾端通過小明時火車速度的大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，上、下兩個完全相同的圓弧軌道分別固定在豎直板上的不同高度處，軌道的末端水平，上軌道可上下平移，在兩軌道相對于各自軌道末端高度相同的位置上各安裝一個電磁鐵，兩個電磁鐵由同一個開關控制，通電后，兩電磁鐵分別吸住相同小鐵球A、B，斷開開關，兩個小球同時開始運動。離開圓弧軌道后，A球做平拋運動，B球進入一個光滑的水平軌道，則：

B球進入水平軌道后將做_____________運動；改變上軌道的高度，多次重復上述實驗過程，總能觀察到A球正好砸在B球上，由此現象可以得出的結論是：________________。

某次實驗恰按圖示位置釋放兩個小球，兩個小球相碰的位置在水平軌道上的P點處，已知固定在豎直板上的方格紙的正方形小格邊長均為9 cm，則可計算出A球剛達P點時的速度大小為____________m/s。（g取10 m/s2）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】“嫦娥一號”探月衛(wèi)星沿地月轉移軌道直奔月球，在距月球表面200 km的P點進行第一次變軌后被月球捕獲，先進入橢圓軌道Ⅰ繞月飛行，如圖所示。之后，衛(wèi)星在P點又經過兩次變軌，最后在距月球表面200 km的圓形軌道Ⅲ上繞月球做勻速圓周運動。對此，下列說法正確的是（ ）

A. 衛(wèi)星在軌道Ⅲ上運動到P點的速度大于在軌道Ⅱ上運動到P點的速度

B. 衛(wèi)星在軌道Ⅰ上運動周期比在軌道Ⅲ上短

C. Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三種軌道運行相比較，衛(wèi)星在軌道Ⅲ上運行的機械能最小

D. 衛(wèi)星在軌道Ⅲ上運動到P點時的加速度大于沿軌道Ⅰ運動到P點時的加速度

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】質點做直線運動的位移與時間的關系為x=5t+t2（各物理量均采用國際單位），則該質點（ ）
A.第1s內的位移是5m
B.t=1s時的速度是6m/s
C.任意相鄰的1s內位移差都是2m
D.任意1s內的速度增量都是2m/s

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，半圓槽光滑、絕緣、固定，圓心是O，最低點是P，直徑MN水平，a、b是兩個完全相同的帶正電小球（視為點電荷），b固定在M點，a從N點靜止釋放，沿半圓槽運動經過P點到達某點Q（圖中未畫出）時速度為零。則小球a

A. 從N到Q的過程中，重力與庫侖力的合力先增大后減小

B. 從N到P的過程中，速率先增大后減小

C. 從N到Q的過程中，電勢能一直增加

D. 從P到Q的過程中，動能減少量小于電勢能增加量

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