题目内容
3.(1)现测得OB与竖直方向的夹角为53°,此时AO与竖直方向的夹角是多少?分析判断这种条件下被困人员滑到B点是否安全.(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(2)若云梯顶端B点与竖直墙间的水平距离保持不变,求能够被安全营救的被困人员与云梯顶端B的最大竖直距离.
分析 (1)对OA由几何关系可求得夹角,对人受力分析由牛顿第二定律可求得加速度的大小及方向;
再运用运用学公式求得被困人员到达云梯顶端B点速度,去进行比较.
(2)对全程由动能定理可得出重力及摩擦力做功与动能的关系,由几何关系可求得最大距离.
解答 解:(1)设杆OA、OB与竖直方向的夹角分别为α、β,由几何关系得:
d=L1sinα+L2sinβ
解得:α=37°
对人受力分析,由牛顿第二定律得:
mgcosα-μmgsinα=ma1
代入数据解得:a1=3m/s2
根据运动学公式得:V02=2a1L1
V0=6m/s
mgcosβ-μmgsinβ=ma2
a2=-$\frac{2}{3}$m/s2
VB2-V02=2(-a2)L2
vB=2$\sqrt{5}$m/s,
因VB<6m/s,被困人员能安全到达云梯顶端B点.
(2)设滑杆两端点AB的最大竖直距离为h,对被困人员下滑全过程由动能定理得:
mgh-μmgL1sinα′-μmgL2sinβ′=$\frac{1}{2}$mv2
d=L1sinα'+L2sinβ'
h=$\frac{{v}^{2}}{2g}$+μd
h≤12.8m
若两杆伸直,AB间的竖直高度为:
h′=$\sqrt{{{({{L}_{1}+L}_{2})}^{2}-d}^{2}}$=12.24m
h'<h
所以能够被安全营救的被困人员与云梯顶端B的最大竖直距离应为hm=12.24m.
答:(1)现测得OB与竖直方向的夹角为53°,AO与竖直方向的夹角是37°,被困人员滑到B点是安全的.
(2)若云梯顶端B点与竖直墙间的水平距离保持不变,能够被安全营救的被困人员与云梯顶端B的最大竖直距离是12.24m.
点评 本题重点在于对几何关系的认识,要注意找出题目中的临界条件,再结合能量关系即可求出所要求的量来.
| A. | 电场强度先增大后减小 | B. | 电场强度先减小后增大 | ||
| C. | 电势一直降低 | D. | 电势一直升高 |
| A. | 该传感器利用了钨丝的物理性质 | |
| B. | 该传感器利用了钨丝电阻随温度变化而变化的特性 | |
| C. | 该传感器能够把热学量(温度)转换为电学量(电阻) | |
| D. | 该传感器能够把电学量(电阻)转换为热学量(温度) |
| A. | 欧姆表的每一挡测量范围都是0到∞ | |
| B. | 欧姆表只能用来粗略地测量电阻 | |
| C. | 用欧姆表测电阻,指针越接近刻度中央,误差越大 | |
| D. | 用欧姆表测电阻,指针越接近刻度右边,误差越小 |
| A. | ab之间 | B. | b点 | C. | c点 | D. | cd之间 |
| A. | 1 s末质点离开原点最远 | B. | 2 s末质点回到原点 | ||
| C. | 3 s末质点离开原点最远 | D. | 4 s末质点回到原点 |