Question

质量为60kg的消防队员，从一根竖直的长直轻绳上由静止滑下，经2.5s落地．轻绳上端有一力传感器，它记录的轻绳受到的拉力变化情况如图甲所地，取g=10m/s²．消防队员下滑过程中：

（1）他向下匀加速与匀减速的加速度大小分别多大？

（2）最大速度和落地速度各是多少？

（3）在乙图中画出v-t图象．

Answer

（1）a2=2m/s2（2）v=1m/s（3）如图所示

【解析】

试题分析：（1）该队员先在t1＝1s的时间内以加速度a1匀加速下滑，

然后在t2＝1.5s的时间内以加速度a2匀减速下滑

在第1s内，由牛顿第二定律：mg-F1=ma1

得a1=4m/s2

后1.5s内，由牛顿第二定律：F2-mg=ma2

得a2=2m/s2

（2）由运动学公式vm=a1t1

代入数据解得最大速度：vm=4m/s

后1.5s内，由：v=vm-a2t2

代入数据得v=1m/s

（3）图象如图所示：

考点：考查了牛顿第二定律与运动学公式的综合应用

【名师点睛】连接牛顿第二定律与运动学公式的纽带就是加速度，所以在做这一类问题时，特别又是多过程问题时，先弄清楚每个过程中的运动性质，根据牛顿第二定律求加速度然后根据加速度用运动学公式解题或者根据运动学公式求解加速度然后根据加速度利用牛顿第二定律求解力