在2008年北京残奥会开幕式上,运动员手拉绳索向上攀登,最终点燃了主火炬,体现了残疾运动员坚忍不拔的意志和自强不息的精神。为了探究上升过程中运动员与绳索和吊椅间的作用,可将过程简化。一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑轮,一端挂一吊椅,另一端被坐在吊椅上的运动员拉住,如图所示。设运动员的质量为65kg,吊椅的质量为15kg,不计定滑轮与绳子间的摩擦。重力加速度取。当运动员与吊椅一起正以加速度上升时,试求:(1)运动员竖直向下拉绳的力; (2)运动员对吊椅的压力。
(14分)一个滑雪人,从85m长的山坡上匀加速滑下,初速度是1.8m/s,滑到山坡底端的末速度是5.0m/s,求: (1)下滑过程中的平均速度; (2)下滑的加速度a; (3)下滑的时间t。
将金属块m用压缩的轻弹簧卡在一个矩形的箱中,如图所示,在箱的上顶板和下底板装有压力传感器,箱可以沿竖直轨道运动。当箱以a=2.0m/s2的加速度竖直向上做匀减速运动时,上顶板的传感器显示的压力为6.0N,下底板的传感器显示的压力为10.0N。(取g=10m/s2)求金属块的质量;若上顶板传感器的示数变为下底板传感器的示数的一半,请判断箱的运动情况;若上顶板传感器的示数变为零,请判断箱的运动情况。
人类受飞鸟在空中飞翔的启发而发明了飞机,飞鸟扇动翅膀获得向上的举力可表示为F=kSv2,式中S为翅膀的面积,v为飞鸟的飞行速度,k为比例系数。只有当飞鸟的速度足够大时,飞鸟的举力至少等于它的重力时,飞鸟才能起飞。一个质量为m=0.1kg、翅膀面积为S1的燕子,其最小的飞行速度为v1=10m/s。假设飞机飞行时获得的向上举力与飞鸟飞行时获得的举力有同样的规律,一架质量为M=7200kg,机翼的面积S2为燕子翅膀面积S1的2000倍的飞机,以a=2m/s2的加速度由静止开始加速,则飞机在跑道上滑行多远才能起飞?
为了安全,在公路上行驶的汽车之间应保持必要的距离。已知某高速公路的最高限速v=120km/h。假设前方车辆突然停止,后车司机从发现这一情况,经操纵刹车,到汽车开始减速所经历的时间(即反应时间)t=0.50s。刹车时汽车受到阻力的大小f为汽车重力的0.40倍。该高速公路上汽车间的距离s至少应为多少?
以36km/h速度行驶的列车开始下坡,在坡路上的加速度等于0.2m/s2,经过30s到达坡底,求坡路的长度和列车到达坡底时的速度。