質量為60 kg的消防隊員，從一根豎直的長直輕繩上由靜止滑下，經(jīng)2.5 s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甲所示，取g=10 m/s2。消防隊員下滑過程中

（1）最大速度和落地速度各是多少？

（2）在乙圖中畫出v—t圖象。

（3）克服摩擦力做的功是多少？

（1）該隊員先在t1=1 s時間內以a1勻加速下滑。然后在t2=1.5 s時間內以a2勻減速下滑。在第1 s內，由牛頓第二定律得：mg－F1=ma1。最大速度vm=a1t1；代入數(shù)據(jù)解得：vm=4 m/s。

后1.5 s內，由牛頓第二定律得：F2－mg=ma2

隊員落地時的速度：v=vm－a2t2代入數(shù)據(jù)得v=1 m/s

（2）圖象如圖所示：

（3）隊員在第1 s下滑的高度h1=

隊員在后1.5 s下滑的高度h2=vmt2

由動能定理得：

mg(h1+h2)-Wf=

代入數(shù)據(jù)解得：Wf=3420 J

練習冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：

民航客機一般都有緊急出口,發(fā)生意外情況的飛機緊急著陸后,打開緊急出口,狹長的氣囊會自動充氣,生成一條連接出口與地面的斜面,人員可沿斜面滑行到地上.若機艙口下沿距地面3.2 m,氣囊所構成的斜面長度為4.0 m,一個質量為60 kg的人沿氣囊滑下時所受的阻力是240 N,人滑至氣囊底端時速度有多大?

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，高為h＝1.25 m的平臺上，覆蓋一層薄冰．現(xiàn)有一質量為60 kg的滑雪愛好者，以一定的初速度v向平臺邊緣滑去，著地時速度的方向與水平地面的夾角為45°．由此可知下列各項中錯誤的是(空氣阻力不計，g＝10 m/s2)  

A．滑雪者離開平臺邊緣時速度的大小是5.0 m/s

B．滑雪者著地點到平臺邊緣的水平距離是2.5 m

C．滑雪者在空中運動的時間為0.5 s

D．若平臺高度變?yōu)?.5m，則水平位移變?yōu)?.0m

 

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科目：高中物理 來源：2013屆安徽省高二文理科分科考試物理試卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，質量為60 kg的體操運動員，做“單臂大回環(huán)”，用一只手抓住單杠，伸展身體，以單杠為軸做圓周運動．此過程中，運動員到達最低點時手臂受的拉力至少約為(忽略空氣阻力，g＝10 m/s2)(　　)

A．600 N            B．2 400 N

C．3 000 N          D．3 600 N

 

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科目：高中物理 來源：2013屆山東省臨沂市高二下學期質量檢測物理試卷（解析版） 題型：計算題

消防隊員為縮短下樓時間，往往抱著一根豎直桿直接滑下．假設一名質量為60 kg的消防隊員從離地面18 m的高度抱著豎直的桿先做自由落體運動，下降7.2m后立即抱緊直桿，做勻減速下滑，抱緊直桿時，手和腿對桿的壓力為1800 N，手和腿與桿之間的動摩擦因數(shù)為0.5，設當?shù)氐闹亓铀俣?g＝10 m/s2.假設桿是固定在地面上的，桿在水平方向不移動．試求：

(1)消防隊員下滑過程中的最大速度

(2)消防隊員下滑過程中受到的滑動摩擦力

（3）消防隊員著地時的速度

 

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科目：高中物理 來源：2014屆度四川省高一下學期3月月考物理卷 題型：選擇題

如圖所示，高為h＝1.25 m的平臺上，覆蓋一層薄冰．現(xiàn)有一質量為60 kg的滑雪愛好者，以一定的初速度v向平臺邊緣滑去，著地時速度的方向與水平地面的夾角為45°．由此可知下列各項中錯誤的是(g＝10 m/s2)

A．滑雪者離開平臺邊緣時速度的大小是5.0 m/s

B．滑雪者著地點到平臺邊緣的水平距離是2.5 m

C．滑雪者在空中運動的時間為0.5 s

D．若平臺高度變?yōu)?.5m，則水平位移變?yōu)?.0m

 

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