题目内容

【题目】在一次抗洪救灾工作中,一架直升机A用长H=50m的悬索(重力可忽略不计)系住一质量m=50kg的被困人员B,直升机A和被困人员B以的速度一起沿水平方向匀速运动,如图甲所示.某时刻开始收悬索将人吊起,在t=5s的时间内,A、B之间的竖直距离以L=50-t2(单位:m)的规律变化,取 .

(1)求这段时间内悬索对人的拉力大小.

(2)求在5s末人的速度大小及该5s内人的位移大小.

(3)直升机在t=5s时停止收悬索,但发现仍然未脱离洪水围困区,为将被困人员B尽快运送到安全处,飞机在空中旋转后静止在空中寻找最近的安全目标,致使被困人员B在空中做圆周运动,如图乙所示.此时悬索与竖直方向成37°角,不计空气阻力,求被困人员B做圆周运动的线速度以及悬索对被困人员B的拉力.(sin37°=0.6,cos37°=0.8)

【答案】(1) 600 N. (2)7.5 m/s 625 N

【解析】(1)被困人员在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上被困人员的位移y=H-l=50-(50-t2)=t2,由此可知,被困人员在竖直方向上做初速度为零、加速度a=2 m/s2的匀加速直线运动

由牛顿第二定律可得F-mg=ma

解得悬索的拉力F=m(g+a)=600 N.

(2)=H-y=25 m,旋转半径r=l′sin 37°,由m=mgtan 37°

解得v′= m/s

此时被困人员B的受力情况如图所示,由图可知

FTcos 37°=mg,解得FT=

=625 N.

练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网