Question

消防隊員為縮短下樓時間，往往抱著一根豎直桿直接滑下．假設一名質量為60 kg的消防隊員從離地面18 m的高度抱著豎直的桿先做自由落體運動，下降7.2m后立即抱緊直桿，做勻減速下滑．已知消防隊員著地時的速度是6 m/s，抱緊直桿時，手和腿對桿的壓力為1800 N，手和腿與桿之間的動摩擦因數為0.5，設當地的重力加速度 g＝10 m/s².假設桿是固定在地面上的，桿在水平方向不移動．試求：（6分）

(1)消防隊員下滑過程中的最大速度

(2)消防隊員下滑過程中受到的滑動摩擦力

（3）下滑總時間

 

Answer 1

【答案】

①12m/s     ②900 N ③2.4s

【解析】（1）由=

（2）=0.51800=900N

（3）做自由落體運動的時間：t₁=

勻減速下滑的時間：mg-F=ma₂得a₂₌

   下滑總時間t=t₁+t₂=1.2+1.2=2.4s