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

◎ 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

(1)队员先做自由落体运动,则有:
V2=2gh1…(1)
当速度达到v后开始做匀减速直线运动
V2-v12=2ah2…(2)
由牛顿第二定律
f-mg=ma    
解得:a=5m/s…..(3)
又 s=h1+h2…(4)
由(1)(2)(3)(4)式解得
V=10m/s
(2)队员下滑过程中有.
V=gt1      
解得:t1=1s…(5)
而V=V1+at2   
解得t2=0.8s…(6)
运动过程中最短时间t
t=t1+t2…(7)
由(5)(6)(7)得:
t=1.8s
答:(1)该队员下落过程中的最大速度为10m/s.
(2)该队员下落过程中的最短时间为1.8s.

◎ 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…”主要考查了你对  【匀变速直线运动的位移与速度的关系】,【自由落体运动】,【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。

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