问题 问答题

在一次消防逃生演练中,队员从倾斜直滑道AB的顶端A由静止滑下,经B点后水平滑出,最后落在水平地面的护垫上(不计护垫厚度的影响).已知A、B离水平地面的高度分别为H=6.2m、h=3.2m,A、B两点间的水平距离为L=4.0m,队员与滑道间的动摩擦因数μ=0.3,g取10m/s2.求:

(1)队员到达B点的速度大小;

(2)队员落地点到B点的水平距离;

(3)队员自顶端A至落地所用的时间.

答案

(1)设滑道的长度为LAB,倾角为θ,根据动能定理  有mg(H-h)-μmgLABcosθ=

1
2
mv02

v0=

2g(H-h-μL)
=6m/s

队员到达B点的速度为6m/s;

(2)根据平抛运动的公式  有h=

1
2
g
t22
,x=v0t2

得水平距离x=v0

2h
g
=4.8m

队员落地点到B点的水平距离为4.8m;

(3)设在滑道上运动的时间为t1,加速度为a,根据牛顿第二定律 有mgsinθ-μmgcosθ=ma

得a=gsinθ-μgcosθ=3.6m/s2                

根据运动学公式 有LAB=

1
2
a
t21

h=

1
2
g
t22

得t1=

5
3
s=1.67s,t2=0.80s                        

运动的总时间t=t1+t2=2.47s 

队员自顶端到地面所用的时间为2.47s.

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