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向下滑.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

◎ 题目

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向下滑.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,那么该消防队员在加速与减速过程中最大速度为______m/s,加速与减速过程中所受摩擦力大小之比为______.
魔方格

◎ 答案

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=
v
2
t
1
+
v
2
t
2
=
v
2
t
,得到v=
2x
t
=
24
3
m/s=8m/s.
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.
由t1:t2=1:2,又t1+t2=3s,得到t1=1s,t2=2s,a1=
v
t1
=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.
故答案为:8;1:7

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“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向下滑.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…”主要考查了你对  【匀变速直线运动的位移与时间的关系】,【牛顿第二定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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