(14分)如图所示,在一次消防演习中,消防员练习使用挂钩从高空

(14分)如图所示,在一次消防演习中,消防员练习使用挂钩从高空沿滑杆由静止滑下,滑杆由AOOB两段直杆通过光滑转轴连接地O处,可将消防员和挂钩均理想化为质点,且通过O点的瞬间没有机械能的损失。AO长为=5m,OB长为=10m。两堵竖直墙的间距=11m。滑杆A端用铰链固定在墙上,可自由转动。B端用铰链固定在另一侧墙上。为了安全,消防员到达对面墙的速度大小不能超过6m/s,挂钩与两段滑杆间动摩擦因数均为=0.8。(=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)

(1)若测得消防员下滑时,OB段与水平方向间的夹角始终为37°,求消防员在两滑杆上运动时加速度的大小及方向;

(2)若B端在竖直墙上的位置可以改变,求滑杆端点AB间的最大竖直距离。

 

答案

(1)在AO段运动的加速度为3.2 m/s2,方向沿AO杆向下;

OB段运动的加速度为-0.4 m/s2,方向沿BO杆向上。

(2)10.2m

解析:(1)设杆OAOB与水平方向夹角为αβ,由几何关系:dL1cosα+L2cosβ(1分)

得出AO杆与水平方向夹角α=53°    (1分)

由牛顿第二定律得mgsinθfma     (1分)

f=μN   N=μmgcosθ  (1分 )

AO段运动的加速度:a1gsin53°-μgcos53°=3.2 m/s2,方向沿AO杆向下。(2分)

OB段运动的加速度:a2gsin37°-μgcos37°=-0.4 m/s2,方向沿BO杆向上。(2分)

(2)对全过程由动能定理得 mghμmgL1cosαμmgL2cosβ-0(2分)

其中dL1cosα+L2cosβv ≤6 m/s(1分)

所以:≤ 10.6m(1分)

又因为若两杆伸直,AB间的竖直高度为

  (1分)

所以AB最大竖直距离应为10.2m。(1分)

 

相关题目

在正方体ABCD—A1B1C1D1中,M、N、P分别是C1C、B1C1、C1D1的中点,
在正方体ABCD—A1B1C1D1中,M、N、P分别是C1C、B1C1、C1D1的中点,____________________.(先在横线上填上一个结论,然后再证明)
文言文阅读 余忆童稚时,能张目对日,明察秋毫,见藐小微
文言文阅读 余忆童稚时,能张目对日,明察秋毫,见藐小微物,必细察其纹理,故时有物外之趣。    夏蚁成雷,私拟作群鹤舞空。心之所向,则或千
___________ a reply, he decided to write again. A. Receiving not  B. Not receiv
___________ a reply, he decided to write again. A. Receiving not  B. Not receiving   C. Not having received   D. Having not received
在二项式(x2﹣)5的展开式中,记x4的系数为a,则dx=( ) A
在二项式(x2﹣)5的展开式中,记x4的系数为a,则dx=( ) A.  B.  C. D.π
如图是一个算法的程序框图,若该程序输出的结果为,则判
如图是一个算法的程序框图,若该程序输出的结果为,则判断框中应填入的条件是(     ) A.           B. C.           D.    
从下图漫画可以看出 ①两者的观点反映了唯物主义与唯心
从下图漫画可以看出 ①两者的观点反映了唯物主义与唯心主义的对立 ②甲的观点是唯物辩证法的,乙的观点是形而上学的 ③甲的观点是唯物主义
(21)已知O(0,0),B(1,0),C(b,c)是△OBC的三个顶点
(21)已知O(0,0),B(1,0),C(b,c)是△OBC的三个顶点. (Ⅰ)写出△OBC的重心G,外心F,垂心H的坐标,并证明G,F,H三点共线;(Ⅱ)当直线FH

最新题目