问题 选择题

如图所示,长为12m的钢管沿着竖直方向固定在地面上.一名质量为60kg的消防队员在演习训练中,从钢管顶端由静止开始先匀加速再匀减速下滑,滑到地面时速度恰好为零.如果他加速时的加速度大小是减速时的2倍,下滑的总时间为3s,g 取10m/s2.关于消防队员在下滑的过程中,下列说法正确的是(  )

A.F滑过程中的最大速度为4 m/s

B.加迷与减速过程经过的时间之比为2:1

C.加速与减速过程经过的位移之比为1:4

D.加速与减速过程中所受摩擦力大小之比为1:7

答案

A、设下滑过程中的最大速度为v,则消防队员下滑的总位移x=

v
2
t1+
v
2
t
2
=
v
2
t,得到v=
2x
t
=
24
3
m/s=8m/s.故A错误.

    B、设加速与减速过程的时间分别为t1、t2,加速度大小分别为a1、a2

      则v=a1t1,v=a2t2,得到t1:t2=a2:a1=1:2.故B错误.

   C、匀加速运动位移为:x1=

v
2
t1=4×1m=4m

匀减速位移为:x2=

v
2
t2=4×2m=8m

所以加速与减速过程的位移之比为1:2,故C错误.

D、由t1:t2=1:2,又t1+t2=3s,得到t1=1s,t2=2s,a1=8m/s2,a2=4m/s2

根据牛顿第二定律得

  加速过程:mg-f1=ma1,f1=mg-ma1=2m

  减速过程:f2-mg=ma2,f2=mg+ma2=14m  所以f1:f2=1:7.故D正确;

故选D

单项选择题
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