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消防队员为缩短下楼时间，往往抱着一根竖直杆直接滑下．假设一名质量为60kg的消防队员从离地面18m的高度抱着竖直的杆先做自由落体运动，下降7.2m后立即抱紧直杆，做匀减速下
网友投稿 2022-10-29 00:00:00 零零社区
◎ 题目
消防队员为缩短下楼时间，往往抱着一根竖直杆直接滑下．假设一名质量为60kg的消防队员从离地面18m的高度抱着竖直的杆先做自由落体运动，下降7.2m后立即抱紧直杆，做匀减速下滑．已知消防队员着地时的速度是6m/s，抱紧直杆时，手和腿对杆的压力为1800N，手和腿与杆之间的动摩擦因数为0.5，设当地的重力加速度 g=10m/s
2
．假设杆是固定在地面上的，杆在水平方向不移动．试求：
（1）消防队员下滑过程中的最大速度
（2）消防队员下滑过程中受到的滑动摩擦力
（3）下滑总时间．
◎ 答案
（1）消防队员开始阶段自由下落的末速度即为下滑过程的最大速度v
m
，
有2gh
1
=v
m
2
．
消防队员受到的滑动摩擦力
F
f
=μF
N
=0.5×1 800 N=900 N．
减速阶段的加速度大小：
a
2
=
F
f
-mg
m
=5 m/s
2
减速过程的位移为h
2
，由v
m
2
-v′
2
=2a
2
h
2
v′=6m/s
又h=h
1
+h
2
以上各式联立可得：v
m
=12 m/s．
（3）根据h
1
=
1
2
gt
1
2
解得：t
1
=1.2s
设匀减速运动的时间为t
2
，则
t
2
=
△v
a
2
=
12-6
5
s=1.2s
所以下滑的总时间t=t
1
+t
2
=2.4s
答：（1）消防队员下滑过程中的最大速度为12 m/s；
（2）消防队员下滑过程中受到的滑动摩擦力为900N；
（3）下滑总时间为2.4s．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“消防队员为缩短下楼时间，往往抱着一根竖直杆直接滑下．假设一名质量为60kg的消防队员从离地面18m的高度抱着竖直的杆先做自由落体运动，下降7.2m后立即抱紧直杆，做匀减速下…”主要考查了你对 【自由落体运动】，【滑动摩擦力、动摩擦因数】，【牛顿第二定律】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202210/341770.html
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