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如圖所示,長為12m、質量為50kg的木板右端置有一立柱,木板與地面間的動摩擦因數為0.1.質量為50kg的人立于木板左端,開始木板與人均靜止.后來人以4m/s2的加速度勻加速向右奔跑至板的右端并立即抱住立柱,試求:

(1)人從開始奔跑至到達木板右端所經歷的時間.

(2)從人開始運動到最終木板靜止,這一過程中木板的總位移.

答案:
解析:

  解:①人相對木板奔跑時,設人的質量為m,加速度為a1,板的質量為M,加速度為a2,人與板間的相互作用力為F.

  對人有  F=ma1=50×4=200N

  對板有  F-μ(M+m)g=Ma2  a2=2m/s2

  當人跑到板的右端時,有a1t2a2t2=L 

   解得       t=2s

  ②當人奔跑至木板右端時  人的速度  v1=a1t=8m/s

  板的速度      v2=a2t=4m/s  

    板向左的位移    s=a2t2=4m

  人在抱住立柱過程中系統動量守恒  有  

          mv1-mv2=(M+m)v

  解得  v=2m/s  方向與人原來運動方向一致

  在隨后的滑行過程中板向右移動,對人與板的整體有

          -μ(M+m)g=0-(M+m)

  解得  =2m  板移動的總位移為  S=S-=2m


練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,長為12m的鋼管沿著豎直方向固定在地面上.一名質量為60kg的消防隊員在演習訓練中,從鋼管頂端由靜止開始先勻加速再勻減速下滑,滑到地面時速度恰好為零.如果他加速時的加速度大小是減速時的2倍,下滑的總時間為3s,g 取10m/s2.關于消防隊員在下滑的過程中,下列說法正確的是(  )

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

如圖所示,長為12m的鋼管沿著豎直方向固定在地面上.一名質量為60kg的消防隊員在演習訓練中,從鋼管頂端由靜止開始先勻加速再勻減速下滑,滑到地面時速度恰好為零.如果他加速時的加速度大小是減速時的2倍,下滑的總時間為3s,g 取10m/s2.關于消防隊員在下滑的過程中,下列說法正確的是


  1. A.
    F滑過程中的最大速度為4 m/s
  2. B.
    加迷與減速過程經過的時間之比為2:1
  3. C.
    加速與減速過程經過的位移之比為1:4
  4. D.
    加速與減速過程中所受摩擦力大小之比為1:7

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

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A.F滑過程中的最大速度為4 m/s
B.加迷與減速過程經過的時間之比為2:1
C.加速與減速過程經過的位移之比為1:4
D.加速與減速過程中所受摩擦力大小之比為1:7
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科目:高中物理 來源:2012-2013學年北京市石景山區高三(上)期末物理試卷(解析版) 題型:選擇題

如圖所示,長為12m的鋼管沿著豎直方向固定在地面上.一名質量為60kg的消防隊員在演習訓練中,從鋼管頂端由靜止開始先勻加速再勻減速下滑,滑到地面時速度恰好為零.如果他加速時的加速度大小是減速時的2倍,下滑的總時間為3s,g 取10m/s2.關于消防隊員在下滑的過程中,下列說法正確的是( )
A.F滑過程中的最大速度為4 m/s
B.加迷與減速過程經過的時間之比為2:1
C.加速與減速過程經過的位移之比為1:4
D.加速與減速過程中所受摩擦力大小之比為1:7

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