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据报道,一儿童玩耍时不慎从H=45m高的阳台上无初速掉下,在他刚掉下时恰被楼下一...

据报道,一儿童玩耍时不慎从H=45m高的阳台上无初速掉下,在他刚掉下时恰被楼下一管理员发现,该管理员迅速由静止冲向儿童下落处的正下方楼底,准备接住儿童.已知管理员到楼底的距离为18m,为确保安全能稳妥接住儿童,管理员将尽力节约时间,但又必须保证接儿童时没有水平方向的冲击(管理员末速度为0),不计空气阻力,将儿童和管理员都看做质点,设管理员奔跑过程中只做匀速或匀变速运动,g取10m/s2.问:
(1)管理员至少用多大的平均速度跑到楼底?
(2)若管理员在加速或减速的加速度大小相等,且最大速度不超过9m/s,求管理员奔跑时加速度需满足什么条件?
(1)儿童掉下做自由落体运动,可以通过自由落体的位移公式求出时间,根据时间再求管理员的最小平均速度. (2)管理员先加速到速度最大,再匀速,再减速到0,抓住三段时间和等于自由落体的时间,三段位移和等于管理员到楼底的距离,求出最小加速度. 【解析】 (1)儿童下落的时间为t   H=   t=3s 他要能接住儿童,奔跑的时间要小于3s 由x=vt,v=6m/s 故管理员的平均速度至少为6m/s. (2)设管理员的加速度为a 时间t1+t2+t3=3s 位移s1+s2+s3=18m s2=vmt2 由上可得a=9m/s2 故加速度应满足a≥9m/s2.
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考点分析:
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资料二:各种路面与轮胎之间的动摩擦因数:
路面动摩擦因数
干沥青与混凝土路面0.7~0.8
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下雨后湿的沥青与混凝土路面0.32~0.4
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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