Question

3．如圖所示，一名消防隊員在模擬演習(xí)訓(xùn)練中，沿著長為12m的豎立在地面上的鋼管向下滑．已知這名消防隊員的質(zhì)量為60kg，他從鋼管頂端由靜止開始先勻加速再勻減速下滑，滑到地面時速度恰好為零．如果他加速時的加速度大小是減速時的2倍，下滑的總時間為3s，g取10m/s²，那么該消防隊員（　�。�

• A． 下滑過程中的最大速度為4 m/s
• B． 加速與減速過程的時間之比為2：1
• C． 加速過程中通過位移為4m
• D． 加速與減速過程的位移之比為1：4

Answer 1

分析 由平均速度公式求解最大速度．根據(jù)速度公式研究加速與減速過程的時間之比、位移之比．

解答 解：A、設(shè)下滑過程中的最大速度為v，則消防隊員下滑的總位移：x=$\frac{v}{2}$t₁+$\frac{v}{2}$t₂=$\frac{v}{2}t$，
解得：v=$\frac{2x}{t}$=$\frac{2×12}{3}$=8m/s，故A錯誤．
B、設(shè)加速與減速過程的時間分別為t₁、t₂，加速度大小分別為a₁、a₂，則v=a₁t₁，v=a₂t₂，解得：t₁：t₂=a₂：a₁=1：2．故B錯誤．
C、由t₁：t₂=1：2，又t₁+t₂=3s，得到t₁=1s，t₂=2s，x=$\frac{v}{2}$t₁+$\frac{v}{2}$t₂=$\frac{v}{2}t$，知加速過程中通過位移為4m，減速運動位移為8m，故C正確；
D、根據(jù)C知加速與減速過程的位移之比為1：2，故D錯誤；
故選：C．

點評 本題考查勻變速直線運動的平均速度公式$\overline{v}$=$\frac{{v}_{0}+v}{2}$的應(yīng)用．