题目内容
【题目】在民航业内,一直有“黑色10分钟”的说法,即从全球已发生的飞机事故统计数据来看,大多数的航班事故发生在飞机起飞阶段的3分钟和着陆阶段的7分钟.飞机安全事故虽然可怕,但只要沉着冷静,充分利用逃生设备,逃生成功概率相当高,飞机失事后的90秒内是逃生的黄金时间.如图为飞机逃生用的充气滑梯,滑梯可视为斜面,已知斜面长L=8m,斜面倾斜角θ=37°,人下滑时与充气滑梯间动摩擦因数为=0.25.不计空气阻力,g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8, 求:
(1)旅客从静止开始由滑梯顶端滑到底端逃生,需要多长时间?
(2)一旅客若以v0=4m/s的水平初速度抱头从舱门处逃生,当他落到充气滑梯上后没有反弹,由于有能量损失,结果他以v=3m/s的速度开始沿着滑梯加速下滑.该旅客以这种方式逃生与(1)问中逃生方式相比,节约了多长时间?
【答案】(1)2s(2)0.4s
【解析】
试题(1)设旅客质量为m,在滑梯滑行过程中加速度为a,需要时间为t,
则根据牛顿第二定律(2分) 得
(1分) 解得 t=2s(2分)
(2)旅客先做平抛运动,设水平位移为x,竖直位移为y,在滑梯上落点与出发点之间的距离为为s,运动时间为t1,则(1分)
(1分)
(1分)
(1分)
解得t1=" 0.6" s(1分),s=3m
旅客落到滑梯后做匀加速直线运动,设在滑梯上运动时间为t2,通过距离为s1,则
(2分)
解得t2=" 1" s (1分)
节约的时间(1分)
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