Question

質量為60kg的消防隊員，從一根豎直的長直輕繩上由靜止滑下，經2.5s落地。輕繩上端有一力傳感器，它記錄的輕繩受到的拉力變化情況如圖甲所地，取g=10m/s²。消防隊員下滑過程中 

（1）最大速度和落地速度各是多少？

（2）在乙圖中畫出v―t圖像。

（3）克服摩擦力做的功是多少？

Answer 1

（1）該隊員先在t₁=1s時間內以a₁勻加速下滑.

然后在t₂=1.5s時間內以a₂勻減速下滑.

在第1s內，由牛頓第二定律得：mg－F₁=ma₁最大速度=a₁t₁

代入數據解得：=4m/s

后1.5s內，由牛頓第二定律得：F₂－mg=ma₂

隊員落地時的速度：v=－a₂t₂  代入數據得v=1m/s

（2）圖象如圖所示：

   

（3）隊員在第1s下滑的高度

隊員在后1.5s下滑的高度

由動能定理得：

代入數據解得： =3420J