题目内容
【题目】电影中，质量为60kg的特工从楼顶出发，欲到达距离楼顶L=22.5m处的房间。如图所示，他通过手轮沿一条竖直悬垂的滑索从静止开始下滑。下滑时他可调节对手轮的压力，从获得足够的阻力以控制下滑加速度。开始时他放松手轮，自由下落1s；然后他调节手轮，匀速下落了12.5m；然后他再调节手轮，匀减速下滑，当滑到该房间的窗户A处时，速度恰好为0。此时他用脚踏蹬开窗户，自己向墙外侧反弹了 0.9m，然后进入窗内。（不计空气阻力；放松手轮时，不计手轮与滑索间的摩擦；不考虑 特工的身高影响。g=10m/s2）
求：（1）下滑时滑索承受的最大拉力。
（2）从开始下落到进入窗内，特工所用的时间。（此小题结果保留1位小数）
【答案】（1）下滑时滑索承受的最大拉力为1200N；（2）从开始下落到进入窗内，特工所用的时间为8s
【解析】
（1）第一阶段自由落体:
,
；第二阶段匀速，第三阶段匀减速，根据速度位移公式：
，
，
，联立得：
，牛顿第二定律
解得：
，根据牛顿第三定律，绳子承受最大拉力为1200N
（2）自由下落：
匀速下落：
减速下落：
单摆周期T，
，所以摆动过程
故，全程
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