Question

質(zhì)量為m=20kg的猴子從一根豎直的長(zhǎng)直輕繩上由靜止滑下，經(jīng)2.5s落地，輕繩上端有一力傳感器，它記錄的輕繩受到的拉力變化情況如圖所示，取g=10m/s^-2，猴子下滑過程中最大速度和落地速度各是多少？

Answer 1

分析：由受力圖象，可知猴子受到的摩擦力．可以得到猴子在各時(shí)間段的加速度，一共分為兩個(gè)階段：前1s，后1.5s．

解答：解：
由圖知，前1s內(nèi)（t₁=1s），猴受摩擦力為f₁=120N，設(shè)此過程加速度為a₁；重力大于摩擦力，故猴子做勻加速直線運(yùn)動(dòng)．
后1.5s內(nèi)（t₂=1.5s），猴受摩擦力為f₂=240N，重力小于摩擦力，故猴子做勻減速直線運(yùn)動(dòng)．設(shè)此過程加速度為a₂，
則：
 a1=

G-f1

m

=4m/s2   方向向下   
a2=

f2-G

m

=2m/s2  方向向上
由于前1s猴子做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，之后做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，故1s時(shí)的速度最大，則下滑過程中最大速度為：
v_m=a₁t₁=4m/s
落地時(shí)速度為：
v_t=v_m-a₂t₂=1m/s
答：
猴子下滑過程中最大速度為v_m=4m/s
落地速度為v_t=1m/s

點(diǎn)評(píng)：典型的由受力確定運(yùn)動(dòng)，注意題目中繩子受到的拉力與繩子對(duì)猴子的摩擦力是作用力和反作用力，由此可以知道猴子受到的摩擦力，另一點(diǎn)是通過重力和摩擦力的到校關(guān)系，要能分析出猴子的運(yùn)動(dòng)時(shí)先勻加速后勻減速．