Question

質(zhì)量為60kg的消防隊(duì)員，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甲所地，取g=10m/s²．消防隊(duì)員下滑過(guò)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．

Answer 1

分析：根據(jù)甲圖可知在第一秒內(nèi)，隊(duì)員的重力大于輕繩的拉力，隊(duì)員向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，后1.5s內(nèi)隊(duì)員的重力小于輕繩的拉力，隊(duì)員做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)基本公式即可解題．

解答：解：（1）該隊(duì)員先在t₁=1s時(shí)間內(nèi)以a₁勻加速下滑．
然后在t₂=1.5s時(shí)間內(nèi)以a₂勻減速下滑．
在第1s內(nèi)，由牛頓第二定律得：mg-F₁=ma₁最大速度v_m=a₁t₁
代入數(shù)據(jù)解得：v_m=4m/s
后1.5s內(nèi)，由牛頓第二定律得：F₂-mg=ma₂
隊(duì)員落地時(shí)的速度：v=v_m-a₂t₂ 
代入數(shù)據(jù)得v=1m/s
（2）圖象如圖所示：
   
答：（1）最大速度為4m/s，落地速度為1m/s；
（2）圖象如圖所示．

點(diǎn)評(píng)：該題要求同學(xué)們能根據(jù)物體的受力情況分析運(yùn)動(dòng)情況，再根據(jù)牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律解題，能從圖象中讀取有效信息，難度適中．