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    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    精英家教网如图所示，一名消防队员在模拟演习训练中沿着长为12m的竖立在地面上的钢管往下滑．这名消防队员的质量为60kg，他从钢管顶端由静止开始先匀加速再匀减速下滑，滑到地面时速度恰好为零．如果加速时的加速度大小是减速时的2倍，下滑的总时间为3s，那么该消防队员下滑过程中的最大速度为
     
    m/s，加速下滑和减速下滑时，消防员与钢管间的摩擦力大小分别为f1和f2，则f1：f2=
     
    ．（g=10m/s2）．
    分析：设最大速度为v，然后根据平均速度公式列方程求解；对加速和减速过程分别根据牛顿第二定律列方程求解
    解答：解：（1）设最大速度为v，加速的平均速度和减速的平均速度都是
    1
    2
    v    ，故全程的平均速度是
    1
    2
    v    ，
    故：h=
    .
    v
    t    =
    1
    2
    vt    ，
    故：v=
    2h
    t
    =
    2×12
    3
    =8m/s
    （2）由题知，加速过程：mg-f1=ma1
    减速过程：f1-mg=ma2
    根据速度时间公式，有
    a1t1=a2t2=v，
    t1+t2=3，
    a1=2a2，
    1
    2
    a1
    t
    2
    1
    +
    1
    2
    a2
    t
    2
    2
    =h
    联立，解得：a1=8m/s2，a2=4m/s2
    f1=120N，f2=840N
    故：f1：f2=1：7
    故答案为：8，1：7
    点评：本题运用牛顿第二定律、运动学公式结合分析多过程问题，也可以采用图象法分析最大速度，根据牛顿第二定律研究摩擦力关系．
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    A、下滑过程中的最大速度为4 m/sB、加速与减速过程的时间之比为1：2C、加速与减速过程中平均速度大小之比为1：1D、加速与减速过程的位移之比为1：4

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