Question

在四川汶川抗震救災(zāi)中，一名質(zhì)量為60 kg、訓(xùn)練有素的武警戰(zhàn)士從直升機(jī)上通過(guò)一根豎直的質(zhì)量為20 kg的長(zhǎng)繩由靜止開(kāi)始滑下，速度很小可認(rèn)為等于零．在離地面18 m高處，武警戰(zhàn)士感到時(shí)間緊迫，想以最短的時(shí)間滑到地面，開(kāi)始加速．已知該武警戰(zhàn)士落地的速度不能大于6 m/s，以最大壓力作用于長(zhǎng)繩可產(chǎn)生的最大加速度為5 m/s²；長(zhǎng)繩的下端恰好著地，當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度�?i>g＝10 m/s².求武警戰(zhàn)士下滑的最短時(shí)間和加速下滑的距離．

 

Answer 1

2.4 s　7.2 m

解析:設(shè)武警戰(zhàn)士加速下滑的距離為h₁，減速下滑的距離為(H－h₁)，加速階段的末速

度等于減速階段的初速度為v_max，由題意和勻變速運(yùn)動(dòng)的規(guī)律有：

v＝2gh₁　v－v²＝2a(H－h₁)

由上式解得h1＝＝ m＝7.2 m

武警戰(zhàn)士的最大速度為vmax＝＝ m/s＝12 m/s

加速時(shí)間：t1＝＝ s＝1.2 s

減速時(shí)間：t2＝＝ s＝1.2 s

下滑的最短時(shí)間t＝t1＋t2＝1.2 s＋1.2 s＝2.4 s