如图所示,在一次消防演习中,质量为60kg的消防队员欲到达距离楼顶l=90m处的房间.他沿一条竖直悬垂的轻绳从静止开始匀加速下滑,当他滑到该房间的窗户A处时,突然停止

发布时间:2020-08-06 21:44:35

如图所示,在一次消防演习中,质量为60kg的消防队员欲到达距离楼顶l=90m处的房间.他沿一条竖直悬垂的轻绳从静止开始匀加速下滑,当他滑到该房间的窗户A处时,突然停止下滑,同时用脚将窗户踢开,自己反弹了一下,然后进入窗内.已知消防员从开始下滑到刚进入窗内共用了时间t=15s,试估算他沿绳子下滑时受到的摩擦力F大小(取1位有效数字)(提示:g取10m/s2,π=3)

网友回答

解:单摆的周期T=2
解得T:=18 s
所以匀加速下滑时间 t=6s
根据x=at2得:
a==5m/s2
根据牛顿第二定律得:
mg-F=a
解得:Fmg-ma=3×102N
答:下滑时受到的摩擦力F大小为3×102N
解析分析:反弹的过程可以看成单摆的运动,求出单摆运动的周期,从而求出匀加速直线运动的时间.通过匀变速直线运动的位移时间公式求出加速度,通过牛顿第二定律求出摩擦力的大小.

点评:解决本题的关键不能忽略消防员弹起到进入窗户的时间,结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解.
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