题目内容
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,设消防员先以可能的最大加速度沿杆做匀加速直线运动,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.
(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.
1)消防队员抱着竖直杆做自由落体运动时,有最大加速度.
设消防员下滑过程中速度的最大值为vm,则 (1分)
对消防员匀减速直线运动,设最大加速度的大小为a,则 (2分)
由牛顿第二定律得: (2分) ∴a=5m/s2
由题意: (1分) 联解得:vm=10m/s (1分)
(2)对消防员自由下落: ∴t1="1.0s" (1分)
对消防员匀减速直线运动: ∴t2="0.8s" (1分)
故消防员下滑过程的最短时间:s (1分)
设消防员下滑过程中速度的最大值为vm,则 (1分)
对消防员匀减速直线运动,设最大加速度的大小为a,则 (2分)
由牛顿第二定律得: (2分) ∴a=5m/s2
由题意: (1分) 联解得:vm=10m/s (1分)
(2)对消防员自由下落: ∴t1="1.0s" (1分)
对消防员匀减速直线运动: ∴t2="0.8s" (1分)
故消防员下滑过程的最短时间:s (1分)
(1)消防队员抱着竖直杆做自由落体运动时,有最大加速度.
设消防员下滑过程中速度的最大值为vm,则 ,对消防员匀减速直线运动,设最大加速度的大小为a,则 ,由牛顿第二定律得: ∴a=5m/s2,由题意: 解得:vm=10m/s
(2)对消防员自由下落: ∴t1="1.0s" ,
对消防员匀减速直线运动: ∴t2="0.8s"
故消防员下滑过程的最短时间:s
设消防员下滑过程中速度的最大值为vm,则 ,对消防员匀减速直线运动,设最大加速度的大小为a,则 ,由牛顿第二定律得: ∴a=5m/s2,由题意: 解得:vm=10m/s
(2)对消防员自由下落: ∴t1="1.0s" ,
对消防员匀减速直线运动: ∴t2="0.8s"
故消防员下滑过程的最短时间:s
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