一位质量为m=65kg的特技演员,在进行试镜排练时,从离地面高h1=6m的楼房窗口跳出后竖直下落.若有一辆平板车正沿着下

1个回答

  • 解题思路:(1)演员跳下后做自由落体运动,根据运动学基本公式求出下落过程中时间和平板车运动的位移,进而求出演员在车上的落点距车尾端距离;

    (2)根据牛顿第二定律列式求解演员滑动过程的加速度;

    (3)根据牛顿第二定律求出猫在车平板上的加速度,设演员未滑下,且经时间t′演员与车达到相等的速度v,根据运动学基本公式即可判断.

    (1)设人下落时间为t,则:

    h1-h2=[1/2]gt2

    车在时间t内运动的位移:

    x=v0t

    代入数据解得:

    t=1s

    x=6m

    人在车上的落点距车尾端距离:

    d=(3+6.5)m-6 m=3.5 m

    (2)根据牛顿第二定律,演员在车板上滑动时的加速度为:

    a2=μg=2m/s2

    (3)根演员落在平板车上后,水平方向做匀加速直线运动,车做匀减速直线运动,设经时间t′演员与车达到相等的速度;

    v0+a1t′=a2t

    解得:

    t′=

    v0

    a2−a1=[6/2+4]=1s;

    此时的速度均为:

    v=a2t′=2×1=2m/s

    演员和车的相对位移为:

    △S=S-S演员=v0t′+[1/2]a1t′2-[1/2]a2t′2=6×1+[1/2]×(-4)×1-[1/2]×2×1=3m<3.5m

    故不会滑下,即速度相等时,演员在距车尾端3.5-3=0.5m远处;

    演员与车达到相等的速度后,车向前减速直至停止的位移:

    S′=

    v2

    2a1=

    22

    2×4=0.5m

    演员向前减速直至停止的位移:

    S′演员=

    v2

    2a2=

    22

    2×2=1m

    演员相对车再次向前滑动:

    △S′=S′-S演员′=1-0.5=0.5m

    故演员与车速度相等后,会再次相对车向前运动0.5m,最终停在距车尾1.0m远处;

    答:(1)演员将落在平板车上距车尾端3.5m远处;

    (2)演员在车板上滑动时的加速度为2m/s2

    (3)演员不会从车上滑下,演员最终停在距车尾1.0m远处.

    点评:

    本题考点: 牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系;自由落体运动.

    考点点评: 本题主要考查了自由落体运动、匀变速直线运动的基本公式的直接应用,要求同学们能正确分析车和猫的运动情况,较难.