◎ 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/s2．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vm， 有2gh1=vm2． 消防队员受到的滑动摩擦力 Ff=μFN=0.5×1 800 N=900 N． 减速阶段的加速度大小： a2= Ff-mg m =5 m/s2 减速过程的位移为h2，由vm2-v′2=2a2h2     v′=6m/s 又h=h1+h2 以上各式联立可得：vm=12 m/s． （3）根据h1= 1 2 gt12 解得：t1=1.2s 设匀减速运动的时间为t2，则 t2= △v a2 = 12-6 5 s=1.2s 所以下滑的总时间t=t1+t2=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。