Question

质量为60 kg的消防队员从一根固定的竖直金属杆上由静止滑下，经2.5 s落地。消防队员受到的竖直向上的摩擦力变化情况如图所示，取g＝10 m/s²。在消防队员下滑的过程中：

（1）他向下加速与减速的加速度大小分别多大？

（2）他落地时的速度多大？

Answer 1

解：（1）设该队员先在t1＝1 s的时间内以加速度a1匀加速下滑，然后在t2＝1.5 s的时间内以加速度a2匀减速下滑。
　　            在第1 s内，由牛顿第二定律，得：
　                  mg－f1＝ma1　   （1分）
　　                       得a1=4 （m/s2）  （1分）
               后1.5 s内由牛顿第二定律得：
                                f2－mg＝ma2 （1分）　　得a2=2（m/s2）（1分） 
                               他在1 s末时的速度为v1＝a1t1＝4×1＝4 m/s（2分）

落地时的速度v2＝v1－a2t2＝4－2×1.5＝1 m/s（2分）