据报道,一小孩玩耍时不慎从45m高的阳台上无初速度掉下,在他刚掉下时恰被楼下的一社区管理人员发现,该人员随即迅速由静止冲向小孩下落处的正下方楼底,准备接住小孩.已知管
◎ 题目
据报道,一小孩玩耍时不慎从45m高的阳台上无初速度掉下,在他刚掉下时恰被楼下的一社区管理人员发现,该人员随即迅速由静止冲向小孩下落处的正下方楼底,准备接住小孩.已知管理人员到楼底的距离为18m,为确保能稳妥安全地接住小孩,管理人员将尽力节约时间,但又必须保证接住小孩时没有水平方向的冲击(即接住小孩时速度为零).不计空气阻力,将小孩和管理人员都看成质点,设管理人员奔跑过程中只做匀速或匀变速运动,g取10m/s2. (1)管理人员至少需用多大的平均速度跑到楼底? (2)若管理人员在奔跑过程中做匀加速或匀减速运动的加速度大小都为18m/s2,且最大速度不超过9m/s,求管理人员做匀速直线运动的时间? (3)若管理人员在奔跑过程中做匀加速或匀减速运动的加速度大小相等,且最大速度不超过9m/s,求管理人员奔跑时加速度的大小需满足什么条件? |
◎ 答案
(1)儿童下落做自由落体运动,根据h=
下落的时间t=
则管理员的最小平均速度
(2)管理员加速、减速的时间t′=
位移s=
所以匀速运动的时间t″=
(3)设加速度为a,加速、减速的时间为t1, 则t1=
总位移x=s加+s匀+s减 带入数据:18=
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