Question

【題目】在搶險救災(zāi)中，時間意味著生命。為了縮短下樓的時間，消防員往往抱著室內(nèi)的速降桿直接滑下，如圖所示。在一次接到火災(zāi)報警后，一名質(zhì)量為的消防員從腳離地的速降桿上由靜止開始做自由落體運動，下降后立即抱緊桿，然后以的加速度勻減速下降，安全著地（取）求

（1）消防員減速下滑時受到的阻力大小；

（2）消防員著地的速度；

（3）消防員下滑至地面過程中的機械能變化量。

Answer 1

【答案】(1)900N (2)5m/s (3) 減少了10710J

【解析】

（1）減速下滑的過程中，根據(jù)牛頓第二定律得：

f-mg=ma

代入數(shù)據(jù)解得：

f=900N；

（2）消防員整個過程中，先向下加速運動后向下減速運動，自由落體7.2m的過程中，末速度為：

減速下滑的高度為：h2=11.9m，著地速度為v2，則有：

解得：

v2=5m/s。

（3）以地面為零勢能面，消防員在速降桿頂端時，機械能為：

E1=mgH=600×19.1J=11460J；

著地時，機械能為：

消防員下滑至地面過程中的機械能變化量為：

△E=E1-E2=10710J

減少了10710J。