题目内容
为了缩短下楼的时间，消防员往往抱着楼房外的竖直杆直接滑下，设消防员先做自由落体运动，再以可能的最大加速度沿杆做匀减速直线运动．一名质量 m=65kg的消防员，在沿竖直杆无初速度滑至地面的过程中，重心共下降了h=11.4m，该消防员与杆之间的滑动摩擦力最大可达到fm=975N，消防员着地的速度不能超过v=6m/s．（g=10m/s2）求：
（1）消防员下滑过程中速度的最大值；
（2）消防员下滑过程的最短时间．
【答案】
（1）vm＝10m/s；（2）
s．
【解析】（1）消防队员抱着竖直杆做自由落体运动时，
设消防员下滑过程中速度的最大值为vm，则
（2分）
对消防员匀减速直线运动，设最大加速度的大小为a，则
（2分）
由牛顿第二定律得：
（2分） ∴a=5m/s2
由题意：
（1分）
联立解得：vm＝10m/s （1分）
（2）对消防员自由下落：
∴t1=1.0s （2分）
对消防员匀减速直线运动：
∴t2=0.8s （2分）
故消防员下滑过程的最短时间：
s
（1分）
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（2008?虹口区二模）消防队员为了缩短下楼的时间，往往抱着竖直的杆直接滑下．在一次训练中，一名质量为60kg、训练有素的消防队员从离地面18m的高度抱着两端均固定、质量为200kg的竖直杆以最短的时间滑下，要求消防队员落地的速度不能大于6m/s．已知该消防队员对杆作用的最大压力为1800N，他与杆之间的动摩擦因数为0.5，当地的重力加速度为g=10m/s2．求：
消防队员为了缩短下楼的时间，往往抱着竖直的杆直接滑下．假设一名质量为60kg、训练有素的消防队员从七楼（即离地面18m的高度）抱着竖直的杆以最短的时间滑下．已知杆的质量为200kg，消防队员着地的速度不能大于6m/s，手和腿对杆的最大压力为1800N，手和腿与杆之间的动摩擦因数为0.5．假设杆是搁在地面上的，杆在水平方向不能移动，试在如图所示的坐标图上画出杆对地面的压力随时间变化的图象．