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(1)最大滑動(dòng)摩擦力fmax=μN(yùn)=0.5×1800N=900N,
減速的加速度由牛頓第二定律可知a=
fmax?mg |
m |
900?600 |
60 |
設(shè)消防隊(duì)員加速下滑的距離為h1,減速下滑的距離為(H-h1),
加速階段的末速度是減速階段的初速度為υmax,由題意和勻變速運(yùn)動(dòng)的規(guī)律有:
v | 2max |
v | 2max |
由此式解得 h1=
2aH+v2 |
2(g+a) |
2×5×18+62 |
2×(10+5) |
消防隊(duì)員最大速度為vmax=
2gh1 |
2×10×7.2 |
(2)加速時(shí)間:t1=
vmax |
g |
12 |
10 |
減速時(shí)間:t2=
vmax?v |
a |
12?6 |
5 |
下滑的時(shí)間 t=t1+t2=1.2+1.2=2.4s,
(3)將消防隊(duì)員與桿作為整體為研究對(duì)象時(shí),加速階段消防隊(duì)員完全失重,
桿受到地面的支持力等于桿的重力,即N1=Mg=2000N,加速下滑,
消防隊(duì)員超重,N1=Mg+m(g+a)=2900N.
桿對(duì)地面的壓力隨時(shí)間變化圖象如圖所示.
答:(1)消防隊(duì)員下滑過(guò)程中的最大速度為12m/s.
(2)消防隊(duì)員下滑的最短時(shí)間為2.4s.
(3)桿對(duì)地面的壓力隨時(shí)間變化的圖象如圖所示.