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特战队某项训练的情景.直升飞机悬停在空中,绳子竖直下垂.队员身上固定一个调节器,...

特战队某项训练的情景.直升飞机悬停在空中,绳子竖直下垂.队员身上固定一个调节器,绳子穿在调节器上,操纵调节器可以使它与绳子的摩擦力在300N到900N之间变化.质量m=60kg的队员,在沿竖直绳无初速度下滑的过程中,不计手与绳间的摩擦,忽略空气阻力,当重心下移s=30m时刚好落地且速度为零,共用时间t=6s.该队员先以最大加速度做加速直线运动,紧接着做匀减速直线运动.求:该队员在减速阶段应把调节器与绳之间的摩擦力调到多大?(g取10m/s2
由题,该队员先以最大加速度做加速直线运动时,所受的摩擦力大小为300N,根据牛顿第二定律求得互过程的加速度大小.设最大速度为v,对全过程有:s=,求出最大速度.再对匀减速过程研究,由运动学公式求出加速度,最后由牛顿第二定律求出摩擦力大小. 【解析】 由题意,该队员先以最大加速度做加速直线运动,则该队员所受的摩擦力大小为f1=300N. 设匀加速运动和匀减速运动的加速度大小分别为a1和a2,该队员的最大速度为v. 则根据牛顿第二定律得:    mg-f1=ma1, 代入解得, 对全过程研究有:s=,得 v==10m/s, 匀加速运动所用的时间为  t1==2s,则匀减速运动的时间为 t2=t-t1=4s,加速度大小为  =2.5m/s2 再由牛顿第二定律得:f2-mg=ma2 解得,f2=750N 答:该队员在减速阶段应把调节器与绳之间的摩擦力调到750N.
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考点分析:
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(2)为测量动摩擦因数,下列物理量中还应测量的有______.(填入所选物理量前的字母)
A.木板的长度l;        B.木板的质量m1
C.滑块的质量m2   D.托盘和砝码的总质量m3
E.滑块运动的时间t
(3)滑块与木板间的动摩擦因数μ=______ (用被测物理量的字母表示,重力加速度为g).
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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