一名质量为60千克消防员从18米高度抱着竖直的杆以最短的时间滑下,已知杆的质量为200千克,消防员着地的速度不能大于6米每秒,手和腿对杆的最大压力为1800牛,手和腿与杆之间的动摩擦因素为0.5,假设杆是搁在地面上且不能水平移动,问:试画出杆对地面压力随时间变化的坐标图已知当物体发生的位移一定,则物体先以最大的加速度做匀加速直线运动,然后以最大加速度做匀减速直线运动时,所需时间最短.请告诉我图像该怎么画 并写出推导过程答得好可追加 感激不尽!
问题描述:
一名质量为60千克消防员从18米高度抱着竖直的杆以最短的时间滑下,已知杆的质量为200千克,消防员着地的速度不能大于6米每秒,手和腿对杆的最大压力为1800牛,手和腿与杆之间的动摩擦因素为0.5,假设杆是搁在地面上且不能水平移动,
问:试画出杆对地面压力随时间变化的坐标图
已知当物体发生的位移一定,则物体先以最大的加速度做匀加速直线运动,然后以最大加速度做匀减速直线运动时,所需时间最短.
请告诉我图像该怎么画 并写出推导过程
答得好可追加 感激不尽!
答
今天没有时间了,以后再来吧
答
由提示,时间最短时落地速度应为6米/S.当减速有最大加速度时,对杆压力应达到最大,所以最大摩擦力为0.5*1800=900N,人重力为600N(g取10N/KG),所以加速度大小为(900-600)/60=5.再回到初始状态,最大加速度应为g,此时人与杆虚接触,则根据面积法算位移原理,设加速时间t1,减速时间t2,则加速位移=0.5*10t1*t1,减速位移=(6+10t1)*t2/2.相加=18,其中10t1为加速结束时的速度(v=at),又由v=v0+at,可知10t1=6+5t2,解得t1=1.2s,t2=1.2s.
所以在前1.2s,对杆受力分析,重力=支持力,支持力=它对地的压力=2000N,恒不变.后1.2s,人受到竖直向上的摩擦力900N,所以杆受到相对应的向下的摩擦力900N,从而重力+摩擦力=支持力=压力,所以后1.2S恒为2900N.
个人意见,仅供参考- -