Question

在消防演習(xí)中，消防隊員從一根豎直的長直輕繩上由靜止滑下，經(jīng)一段時間（2.5s）落地．為了獲得演習(xí)中的一些數(shù)據(jù)，以提高訓(xùn)練質(zhì)量，研究人員在輕繩上端安裝一個力傳感器并與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)相連接，用來記錄消防隊員下滑過程中輕繩受到的拉力與消防隊員重力的比值隨時間變化的情況．已知某隊員在一次演習(xí)中的數(shù)據(jù)如圖所示，求該消防隊員在下滑過程中的最大速度和落地速度各是多少？（取g=10m/s²。）

Answer 1

v_m=4m/s；v=1m/s

解析:

該隊員先在t₁=1s時間內(nèi)以a₁勻加速下滑．

然后在t₂=1.5s時間內(nèi)以a₂勻減速下滑．

第1s由牛頓第二定律得：mg－F₁=ma₁                 ……2分

所以a₁==4m/s²                             ……..2分

最大速度v_m=a₁t₁       代入數(shù)據(jù)解得：v_m=4m/s        ………2分

后1.5s由牛頓第二定律得：F₂－mg=ma₂                …….2分

a₂==2m/s²                                  ……..2分

隊員落地時的速度v=v_m－a₂t₂

代入數(shù)據(jù)解得：v=1m/s                               ………..2分