物理
淄博市消防大队，快速反应，快速出警，不怕牺牲，英勇作战，为挽救人民财产损失作出了突出贡献，消防队员为了缩短下楼的时间，消防员往往抱着楼房外的竖直杆直接滑下，设消防员先以g=10m/s2的加速度沿杆做匀加速直线运动，接着再以a=5m/s2的加速度沿杆做匀减速直线运动．一名消防员，在沿竖直杆无初速度滑至地面的过程中，重心共下降了h=11.4m，消防员着地的速度不能超过v=6m/s．（g=10m/s2）求：（1）消防员下滑过程中速度的最大值；（2）消防员下滑过程的最短时间．

2019-04-29

淄博市消防大队，快速反应，快速出警，不怕牺牲，英勇作战，为挽救人民财产损失作出了突出贡献，消防队员为了缩短下楼的时间，消防员往往抱着楼房外的竖直杆直接滑下，设消防员先以g=10m/s2的加速度沿杆做匀加速直线运动，接着再以a=5m/s2的加速度沿杆做匀减速直线运动．一名消防员，在沿竖直杆无初速度滑至地面的过程中，重心共下降了h=11.4m，消防员着地的速度不能超过v=6m/s．（g=10m/s2）求：
（1）消防员下滑过程中速度的最大值；
（2）消防员下滑过程的最短时间．
优质解答
（1）消防队员抱着竖直杆做自由落体运动时，设消防员下滑过程中速度的最大值为vm，则vm2=2gh1                  
对消防员匀减速直线运动，则  vm2-v2=2ah2，
由题意：h=h1+h2，
代入数据联立解得：vm=10m/s
（2）对消防员自由下落：vm=gt1，解得t1=
vm
g
=
10
10
s=1s，
对消防员匀减速直线运动：v=vm-at2，解得t2=
vm-v
a
=
10-6
5
s=0.8s 
故消防员下滑过程的最短时间：t=t1+t2=1+0.8s=1.8s．
答：（1）消防员下滑过程中速度的最大值为10m/s；
（2）消防员下滑过程的最短时间为1.8s． （1）消防队员抱着竖直杆做自由落体运动时，设消防员下滑过程中速度的最大值为vm，则vm2=2gh1                  
对消防员匀减速直线运动，则  vm2-v2=2ah2，
由题意：h=h1+h2，
代入数据联立解得：vm=10m/s
（2）对消防员自由下落：vm=gt1，解得t1=
vm
g
=
10
10
s=1s，
对消防员匀减速直线运动：v=vm-at2，解得t2=
vm-v
a
=
10-6
5
s=0.8s 
故消防员下滑过程的最短时间：t=t1+t2=1+0.8s=1.8s．
答：（1）消防员下滑过程中速度的最大值为10m/s；
（2）消防员下滑过程的最短时间为1.8s．
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