题目内容
(15分)如图所示,一位质量为m=65 kg的特技演员,在进行试镜排练时,从离地面高 h1=6 m高的楼房窗口跳出后竖直下落,若有一辆平板汽车正沿着下落点正下方所在的水平直线上,以v0= 6 m/s的速度匀速前进.已知该演员刚跳出时,平板汽车恰好运动到其前端距离下落点正下方3 m 处,该汽车车头
长2 m ,汽车平板长4.5 m,平板车板面离地面高 h2 =1 m,人可看作质点,g取10 m/s2,
人下落过程中未与汽车车头接触,人与车平板间的动摩擦因数μ=0.2.问:
(1)人将落在平板车上距车尾端多远处?
(2)假定人落到平板上后立即俯卧在车上不弹起,司机同时使车开始以大小为a =4 m/s2
的加速度做匀减速直线运动,直至停止,则人是否会从平板车上滑下?
(3)人在货车上相对滑动的过程中产生的总热量Q为多少?
解:(1)设人经时间下落到平板车上,车在这段时间内前进的距离为
由运动学公式得: ① (2分)
② (1分)
代入数据由①②解得: =6m (1分)
所以人落在离车尾端的距离=3.5m (1分)
(2)设人落在车上后做匀加速运动的加速度为,经过时间人车速度相同为
由牛顿第二定律得: ③ (1分)
= ④ (1分)
代入数据由③④解得:=1s =2m/s (1分)
在这段时间内的人相对车向后的位移为 =3m (1分)
此后人车都减速运动直到静止,人相对车向前的位移为 m (1分)
由于m3.5m (1分) 所以不会滑下
(3)人车相对滑动产生的热量=455J (4分)