题目

某电视台娱乐节目,要求选手要从较高的平台上以水平速度v0跃出后,落在水平传送带上,已知平台与传送带高度差H= 1.8m,水池宽度S0=1.2m,传送带AB间的距离L0= 20.85m,由于传送带足够粗糙,假设人落到传送带上后瞬间相对传送带静止,经过一个△t= 0.5s反应时间后,立刻以a=2m/s2,方向向右的加速度跑至传送带最右端。    (1)若传送带静止,选手以v0= 3m/s水平速度从平台跃出,求从开始跃出到跑至传送带右端经历的时间。   (2)若传送带以u=1m/s的恒定速度向左运动,选手若要能到达传送带右端,则从高台上跃出的水平速度V1至少多大? 答案: (1)5.6s (2)3.25m/s  解析:(1)平抛运动过程有:H=gt12 t1= =0.6s 选手在水平方向上的位移s1=v0t1=1.8m 则匀加速运动的位移s2=L0+s0-s1=at22 解得 t2=4.5s    所以总时间:t=t1+t2+△t=5.6s (2)设水平跃出速度v1,落到传送带0.5s反应时间内向左位移大小s1=u△t=0.5m  然后向左减速至速度为零,向左发生位移   s2= =0.25m 不从传送带上掉下,平抛水平位移  s≥S0+s1+s2=1.2+0.5+0.25m=1.95m 所以v1≥ =3.25m/s;最小速度为3.25m/s    【思路点拨】(1)从开始跃出到跑至传送带右端经历的时间经历两个过程:平抛运动和匀加速直线运动.平抛运动的时间可以通过竖直方向去求,因为平抛运动在竖直方向上做自由落体运动,在水平方向上做匀速直线运动,求出水平位移,然后再求出匀加速运动的位移以及时间.(2)选手平抛运动到传送带上后,在反应时间内跟传送带一起向左做匀速,然后以2m/s2的加速度向左做匀减速直线运动到0,如果在这段时间内未掉入水中,则不会调入水中,以后向右做初速度为0的匀加速直线运动.解决本题的关键分析出选手的运动情况,然后根据平抛运动和运动学公式求解.
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