为了缩短下楼的时间,消防员往往抱着楼房外的竖直杆直接滑下,设消防员先做自由落体运动,再以可能的最大加速度沿杆做匀减速直线运动.一名质量m=65kg的消防员,在沿竖直杆无初速

◎ 题目

为了缩短下楼的时间,消防员往往抱着楼房外的竖直杆直接滑下,设消防员先做自由落体运动,再以可能的最大加速度沿杆做匀减速直线运动.一名质量m=65kg的消防员,在沿竖直杆无初速度滑至地面的过程中,重心共下降了h=11.4m,该消防员与杆之间的滑动摩擦力最大可达到fm=975N,消防员着地的速度不能超过v=6m/s.(g=10m/s2)求:
(1)消防员下滑过程中速度的最大值;
(2)消防员下滑过程的最短时间。

◎ 答案

解:(1)消防队员抱着竖直杆做自由落体运动时,设消防员下滑过程中速度的最大值为vm

对消防员匀减速直线运动,设最大加速度的大小为a

由牛顿第二定律得:

a=5m/s2
由题意:

联立解得:vm=10m/s
(2)对消防员自由下落:
所以t1=1.0s
对消防员匀减速直线运动:
所以t2=0.8s
故消防员下滑过程的最短时间:
s

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“为了缩短下楼的时间,消防员往往抱着楼房外的竖直杆直接滑下,设消防员先做自由落体运动,再以可能的最大加速度沿杆做匀减速直线运动.一名质量m=65kg的消防员,在沿竖直杆无初速…”主要考查了你对  【匀变速直线运动的速度与时间的关系】,【匀变速直线运动的位移与速度的关系】  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。

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