题目内容
如题l2-1图所示,质量为60kg的消防队员从一根固定的竖直金属杆上由静止滑下,经过2.5s时间落到地面上.下滑中消防队员受到的竖直向上的摩擦力随时间变化的情况如题l2-2图所示,取g=10m/s2.求:
(1)消防队员下滑过程中的加速度;
(2)消防队员开始下滑时离地面的高度;
(3)消防队员下滑过程中摩擦力对他所做的功
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解:(1)根据牛顿第二定律,消防员在第ls内有
……………………………………………………………………………… (1分)
得
………………………………………………………………………………(1分)
方向竖直向下……………………………………………………………………………(1分)
后1.5s内有
……………………………………………………………(1分)
得a2=2m/s2………………………………………………………………………………(1分)
方向竖直向上………………………………………………………………………………(1分)
(2)消防员在第1s内下滑的高度h1
=2m………………………………………………………………………………(1分)
在1s木的速度为vm:
=4m/s……………………………………………………(1分)
在后l.5s内下滑的高度h2
h2=
=3.75m…………………………………………………………………(2分)
消防队员下滑的高度h
h=h1+h2=5.75m …………………………………………………………………(2分)
(3)在第ls内,摩擦力对消防员所做的功Wf1
………………………………………。。(1分)
在后1.5s内,摩擦力对消防员所做的功Wf2
Wf2=-f2h2=-2700J…………………………………………………………………… (1分)
消防队员下滑过程中摩擦力对他所做的功Wf.
Wf= Wf1 +Wf2 =-3420J……………………………………………………………………。(2分)