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拓展訓練可以增強員工的團隊意識和協作精神.圖甲是拓展訓練中的跨越高空斷橋示意圖,隊員跨越斷橋后,在保險繩拉力作用下降落到地面.假設保險繩中串聯一個拉力傳感器,在隊員下落過程中,傳感器顯示的拉力如圖所示.已知隊員下落過程先加速,然后勻速,再減速,最后落地速度為零,F1-F2>F2-F3
(1)求隊員的質量;
(2)求隊員下落過程的最大加速度;
(3)求斷橋距地面的高度;
(4)畫出隊員下落過程的速度一時間圖象.

【答案】分析:(1)隊員勻速時,重力等于繩子的拉力,根據平衡條件列式即可求解質量;
(2)因為F2=mg根據F1-F2>F2-F3可知,在加速過程中加速度最大,根據牛頓第二定律求解加速度;
(3)根據運動學基本公式分別求解三段位移,相加即可;
(4)分析三段的運動情況,畫出速度時間圖象.
解答:解:(1)隊員勻速時,重力等于繩子的拉力,根據平衡條件有:
mg=F2
解得:m=
(2)隊員加速運動的加速度為a1=
減速運動的加速度大小為a2=
因為F1-F2>F2-F3
所以最大加速度為a2==
(3)隊員加速下滑的位移h1==
勻速運動的速度為v=a1t1=
所以勻速運動的位移為:h2=v(t2-t1
隊員減速下滑的位移為:
所以高度為:h=h1+h2+h3=++
(4)運動圖象如圖所示:

答:(1)隊員的質量為
(2)隊員下落過程的最大加速度為
(3)斷橋距地面的高度為++
(4)圖象如圖所示.
點評:此題以拓展訓練跨越高空斷橋切入,意在考查從圖象中獲取解題信息的能力、靈活運用
牛頓運動定律、勻變速直線運動規律解決實際問題的能力.
此題以拓展訓練跨越高空斷橋切入,意在考查從圖象中獲取解題信息的能力、靈活運用牛頓運動定律、勻變速直線運動規律解決實際問題的能力.
練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

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(1)求隊員的質量;
(2)求隊員下落過程的最大加速度;
(3)求斷橋距地面的高度;
(4)畫出隊員下落過程的速度一時間圖象.

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科目:高中物理 來源: 題型:

拓展訓練可以增強員工的團隊意識和協作精神。圖甲是拓展訓練中的跨越高空斷橋示意圖。隊員跨越斷橋后,在保險繩拉力作用下降落地面。假設保險繩中串聯一個拉力傳感器,在隊員下落過程中,傳感器顯示的拉力如圖所示。已知隊員下落過程先加速然后勻速再最后落地速度為零,F1-F2> F2-F3。求:

(1)隊員的質量;

(2)隊員下落過程的最大加速度;

(3)斷橋據地面的高度;

(4)畫出隊員下落過程的速度圖像。

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