摘要：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60 kg.训练有素的消防队员从离地面18 m的高度抱着两端均固定.质量为200 kg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6 m/s.已知该消防队员对杆作用的最大压力为1800 N.他与杆之间的动摩擦因数为0.5.当地的重力加速度为g=10 m/s2.求: (1)消防队员下滑过程中的最大速度. (2)消防队员下滑的最短时间. (3)请在右图中作出杆对地面的压力随时间变化的图像. (1)最大滑动摩擦力fmax=μN=0.5×1800N=900N 1分 减速的加速度由牛顿第二定律可知=5m/s2=5m/s2 2分 设消防队员加速下滑的距离为h1.减速下滑的距离为(H-h1).加速阶段的末速度是减速阶段的初速度为υmax.由题意和匀变速运动的规律有 1分 1分 由此式解得 m=7.2m. 2分 消防队员最大速度为m/s=12m/s 1分 (2)加速时间 s =1.2s 1分 减速时间 s=1.2s 1分 下滑的时间 t= t1+ t2=1.2+1.2=2.4s 1分 (3)将消防队员与杆作为整体为研究对象时.加速阶段消防队员完全失重.杆受到地面的支持力等于杆的重力.即N1=Mg=2000N.加速下滑.消防队员超重.N1=Mg+m(g+a)=2900N. 杆对地面的压力随时间变化图象如图所示. 画对得4分:3条线各1分.标度1分.
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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．（只画图象，没有严谨的推导过程不得分）．
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60 kg、训练有素的消防队员从七楼（即离地面高18 m的高度）抱着竖直的杆以最短时间滑下，已知杆的质量为200 kg，消防队员着地时的速度不能大于6 m/s，手和腿对杆的最大压力为1800 N，手和腿与杆之间的动摩擦因数为0.5，设当地的重力加速度为10 m/s2，假设杆是搁在地面上的，杆在水平方向不能移动。试求：
（1）消防队员下滑过程中的最大速度；
（2）消防队员下滑过程中杆对地面的最大压力；
（3）消防队员下滑的最短时间。
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