我海军小分队在进行登陆钓鱼岛演习.一大型战舰停在离某海岛登陆点一定距离处.登陆队员需要从较高的甲板上利用绳索下滑到海水中的快艇上,再开快艇接近登陆点.绳索的一端固定在战舰甲板边缘,另一端固定在快艇上,使绳索处于绷直状态,其长度l=16m.队员沿绳索先由静止匀加速下滑,再匀减速滑到快艇时速度刚好为零,此过程中队员的最大速度vm=8m/s.当队员抵达快艇后,立即撤除绳索,快艇正对登陆点从静止开始以a1=2m/s2的加速度匀加速直线行驶一段时间后,立即改做加速度大小为a2=4m/s2匀减速直线运动.到达海岛登陆点时速度恰好为零.快艇距登陆点的直线距离s=540m,撤除绳索时间忽略不计,队员和快艇均视为质点,求队员登岛的总时间.
网友回答
【答案】 队员沿绳索下滑的时间设为t1,则有l=vm2t1;
解得:t1=2lvm=2×168=4s
快艇在匀加速、匀减速运动阶段的位移分别设为x1、x2,快艇运动的总时间为t2.
匀加速运动阶段:v2=2a1x1;
匀减速运动阶段:0-v2=2(-a2)x2
而s=x1+x2;
s=v2t2
代入数据得:t2=9
【问题解析】
由题意可知,队员先匀加速直线运动,由平均速度公式可求得到达快艇的时间;然后在快艇中先做匀加速直线运动,再做匀减速直线运动,初末过程中的最大速度相同,则由平均速度公式可得出位移关系,联立可求得时间. 名师点评 本题考点 匀变速直线运动规律的综合运用;匀变速直线运动的速度与位移的关系.
【本题考点】
匀变速直线运动规律的综合运用;匀变速直线运动的速度与位移的关系.