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如图所示,一名消防队员在模拟演习训练中,沿着长为12m的竖立在地面上的钢管往下滑.已知这名消防队员的质量为60㎏,他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,那么该消防队员( )
A.下滑过程中的最大速度为4m/s
B.加速与减速过程的时间之比为1:2
C.加速与减速过程中所受钢管弹力大小之比为1:3
D.加速与减速过程的位移之比为1:4
【答案】分析:由平均速度公式求解最大速度.根据速度公式研究加速与减速过程的时间之比.根据牛顿第二定律研究摩擦力之比.
解答:解: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=,得到v=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正确.
    C、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.
根据f=μN可知:N=,所以N1:N2=1:7,故C错误;
D、匀加速运动位移为:x1=
匀减速位移为:
所以加速与减速过程的位移之比为1:2,故D错误.
故选B
点评:本题运用牛顿第二定律运动学公式结合分析多过程问题,也可以采用图象法分析最大速度,根据动能定理研究摩擦力关系.
练习册系列答案
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如图所示,一名消防队员在演习训练中,沿着长为L的竖立在地面上的钢管往下滑.他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.如果加速和减速运动的加速度大小分别为a1和a2,则下滑过程的最大速度和总时间分别为多少?

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如图所示,一名消防队员在模拟演习训练中,沿着竖立在地面上的钢管往下滑.已知这名消防队员的质量为60kg,他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,下滑的总距离为12m,g取10m/s2,那么该消防队员(  )

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精英家教网如图所示,一名消防队员在模拟演习训练中沿着长为12m的竖立在地面上的钢管往下滑.这名消防队员的质量为60kg,他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.如果加速时的加速度大小是减速时的2倍,下滑的总时间为3s,那么该消防队员下滑过程中的最大速度为
 
m/s,加速下滑和减速下滑时,消防员与钢管间的摩擦力大小分别为f1和f2,则f1:f2=
 
.(g=10m/s2).

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A、下滑过程中的最大速度为4 m/sB、加速与减速过程的时间之比为1:2C、加速与减速过程中平均速度大小之比为1:1D、加速与减速过程的位移之比为1:4

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