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参加电视台娱乐节目,选手要从较高的平台上以水平速度跃出后,落在水平传送带上,已知平台与传送带高度差H=1.8 m,水池宽度x0=1.2 m,传送带A、B间的距离L0=20 m,由于传送带足够粗糙,假设人落到传送带上后瞬间相对传送带静止,经过一个Δt=1.0 s反应时间后,立刻以a=2 m/s2恒定向右加速度跑至传送带最右端.

(1)若传送带静止,选手以v0=3 m/s水平速度从平台跃出,求从开始跃出到跑至传送带右端经历的时间.

(2)若传送带以u=1 m/s的恒定速度向左运动,选手要能到达传送带右端,他从高台上跃出的水平速度v1至少多大?在此情况下到达B点时速度大小是多少?

解析: (1)设选手落在传送带前的运动时间为t1,水平运动距离为x1;选手在传送带上的运动时间为t2,运动距离为x2,由运动学公式可得H=gt12/2,t1==0.6 s.

x1=v0t1=1.8 m,

x2=L0-(x1-x0)=at22/2,t2=4.4 s.

t=t1+t2+Δt=6.0 s.

(2)设水平跃出速度v1,落到传送带1 s反应时间内向左位移大小为x′1,则x′1=uΔt=1 m.

然后设向左减速至速度为零又向左发生位移为x′2,则x′2==0.25 m.

不从传送带上掉下,平抛水平位移x≥x0+x′1+x′2=2.45 m,

则v1≥=4.08 m/s,最小速度为4.08 m/s.

设在此情况下到达B点时速度大小为v,则v2=2aL0,v== m/s=4 m/s

答案: (1)6.0 s (2)4.08 m/s 4 m/s    

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(1)若传送带静止,选手以v0=5m/s水平速度从平台跃出,求从开始跃出到跑至传送带右端经历的时间。

(2)若传送带以u=1m/s的恒定速度逆时针运动,选手要能到达传送带右端,他从高台上跃出的水平速度v1至少多大?在此情况下到达传送带右端时速度v大小是多少?

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