问题
计算题
消防队员在某高楼进行训练,他要从距地面高h=34.5m处的一扇窗户外沿一条竖直悬挂的绳子滑下,在下滑过程中,他先匀加速下滑,此时手脚对悬绳的压力FN1=640N,紧接着再匀减速下滑,此时手脚对悬绳的压力FN2=2080N,滑至地面时速度为安全速度v=3m/s。已知消防队员的质量为m=80kg,手脚和悬绳间的动摩擦因数为μ=0.5,g=10m/s2,求:
(1)分别求出他在加速下滑、减速下滑两过程中的加速度大小;(取g=10m/s2)
(2)他沿绳滑至地面所用的总时间t。
答案
解:(1)设消防队员匀加速下滑的加速度大小为a1
根据牛顿第二定律,
设消防队员匀减速下滑的加速度大小为a2
根据牛顿第二定律,
(2)根据匀加速运动规律,
根据匀减速运动规律,
由题意知,
联立以上各式并代入数据解得t=5s