(1)管理人员至少用多大的平均速度跑到楼底?
(2)若管理人员在奔跑过程中做匀加速或匀减速运动的加速度大小相等,且最大速度不超过9 m/s,求管理人员奔跑时加速度的大小需满足什么条件?
(1)管理人员至少用多大的平均速度跑到楼底?
(2)若管理人员在奔跑过程中做匀加速或匀减速运动的加速度大小相等,且最大速度不超过9 m/s,求管理人员奔跑时加速度的大小需满足什么条件?
解析:(1)对儿童下落过程,由运动学公式得h=
gt20 ①
管理人员奔跑的时间t≤t0 ②
对管理人员奔跑过程,由运动学公式得s=
t ③
由①②③并代入数据解得
≥6 m/s
即管理人员至少用6 m/s的平均速度跑到楼底.
(2)假设管理员先匀加速接着匀减速奔跑到楼底,奔跑过程中的最大速度v0,由运动学公式得:![]()
得v0=
=12 m/s>vm=9 m/s
故管理人员应先匀加速到vm=9 m/s,再匀速,最后匀减速奔跑到楼底.
设匀加速、匀速、匀减速过程的时间分别为t1、t2、t3,
位移分别为s2、s2、s3.
由运动学公式得s1=
at21 ④
s3=
at23 ⑤
s2=vmt2 ⑥
vm=at1=at3 ⑦
又t1+t2+t3≤t0 ⑧
s1+s2+s3=s ⑨
由④⑤⑥⑦⑧⑨并代入数据得a≥9 m/s2
答案:(1)6 m/s (2)a≥9 m/s2