题目内容

(2013?百色模拟)距离楼顶l=90m处一房间起火,一消防队员沿一条竖直悬垂的绳子从楼顶由静止开始加速下滑,滑到窗户A处,突然停止下滑;同时突然用脚将窗户玻璃踢破,自己反弹了一下,然后进入窗内救人.若已知从开始下滑到刚进入窗内共用了时间t=15s,g=10m/s2,假设不计绳的质量,反弹的距离远小于绳长,则他下滑时加速度a的大小约为(  )
分析:反弹的过程可以看成单摆的运动,求出单摆运动的周期,从而求出匀加速直线运动的时间.通过匀变速直线运动的位移时间公式求出加速度.
解答:解:消防员踢开窗子反弹一下,反弹的过程可视为消防员做了摆动,消防员跳进窗子时可知消防员做了
1
2
T
的单摆运动,根据单摆运动的周期公式T=2π
L
g
=2π
90
10
s=6πs

所以消防员反弹的时间t2=
1
2
T
=3πs=9.42s
则消防员加速下滑的时间t1=t-t2=15-9.42s=5.58s
根据匀变速直线运动位移时间关系x=
1
2
at2
可知,消防员下滑的加速度
a=
2x
t
2
1
=
2×90
(5.58)2
m/s 
2=5.78m/s2
故选:A
点评:解决本题的关键不能忽略消防员弹起到进入窗户的时间,结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解是关键.
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