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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AO、BO两段直杆通过光滑转轴连接于O处,消防员通过O处瞬间没有机械能的损失.AO长为L1=5m,BO长为L2=10m.两个竖直墙壁M、N间距d=11m,滑杆A端固定于M上,离地面高为18m不动,且能绕结点自由转动.B端固定在N上.为了安全,消防员到达对面墙N时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μ=0.8.(g=10m/s2)
(1)求滑杆端点A、B间的最大竖直距离;
(2)若测得BO与墙N间夹角α=53°,求消防员在两滑杆上运动时加速度的大小及方向.
分析:(1)对全过程运用动能定理,结合到达另一端的最小速度和几何关系,求出A、B间的最大竖直距离.
(2)根据牛顿第二定律分别求出在AO段和OB段的加速度大小和方向.
解答:解:(1)设杆OA、OB与水平方向夹角为α、β,则对于全过程,由动能定理得,
  mgh-μmgL1cosα-μmgL2cosβ=
1
2
mv2  ①,
由几何关系得:d=L1cosα+L2cosβ  ②
其中v≤6m/s  
所以:h=
v2
2g
+μd≤
62
2×10
+0.8×11=10.6m  ③
(2)由牛顿第二定律得:mgsinθ-μmgcosθ=ma  ④
所以a=gsinθ-μgcosθ
在AO段运动时有,d=L1cosα+L2sinβ,
得:cosα=0.6,AO杆与水平方向夹角α=53°,
  a1=gsin53°-μgcos53°=3.2m/s2   ⑤
方向沿AO杆向下
 a2=gsin37°-μgcos37°=-0.4m/s2  ⑥
方向沿BO杆向上
答:
(1)滑杆端点A、B间的最大竖直距离为10.6m;
(2)若测得BO与墙N间夹角α=53°,消防员在两滑杆上运动时加速度的大小为-0.4m/s2,方向沿BO杆向上.
点评:本题考查了动能定理、牛顿第二定律等知识点,属于中等难度的题,由于情景新颖,导致学生有点无从下手的感觉.
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(1)若测得OB与竖直方向夹角为53°,求被困人员在滑杆AO上下滑时加速度的大小及方向?(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(2)为了安全,被困人员到达云梯顶端B点的速度大小不能超过6m/s,若A点高度可调,竖直墙与云梯上端点B的间距d=11m不变,求滑杆两端点A、B间的最大竖直距离?

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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AO、OB两段直杆通过光滑转轴连接于O处,现将消防队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.设AO长为L1=5m,OB长为L2=10m.两堵竖直墙壁的间距d=11m.滑杆A端用铰链固定在墙上.B端用铰链固定在另一侧墙上.挂钩与两段滑杆间动摩擦因数均为μ=0.8.(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)若消防员沿滑杆下滑时,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的加速度的大小和方向;
(2)在上述情况下,若消防员由静止从A点滑下,求消防员滑到B点时的速度大小.

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精英家教网如图所示,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AO、OB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L1=5m,OB长为L2=10m.两堵竖直墙的间距d=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μ=0.8.(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8).求:
(1)AO、OB两段的加速度
(2)AB间的最大竖直高度.

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精英家教网如图所示,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AO、OB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.已知AO长L1=5m,OB长L2=10m,两面竖直墙MN的间距d=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μ=0.8.(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A、B间的最大竖直距离.

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