Question

（2009?东城区一模）在一次消防演习中，质量为60kg的消防员欲到达距离楼顶t=40m处的房间．如图所示，他沿一条竖直悬垂
的轻绳从静止开始匀加速下滑，当他滑到该房间的窗户A处时，突然停止下滑，同时用脚踢开窗户，自己反弹了一下，然后进入窗内，已知消防员从开始下滑到刚进入窗内共用了时间t=10s，试估算他沿绳子下滑时受到的摩擦力f大小最接近（　　）

A．100N

B．300N

C．600N

D．900N

Answer 1

分析：反弹的过程可以看成单摆的运动，求出单摆运动的周期，从而求出匀加速直线运动的时间．通过匀变速直线运动的位移时间公式求出加速度，通过牛顿第二定律求出摩擦力的大小．

解答：解：单摆的周期T=2π

L g

=2π×

40 10

s=4πs，则反弹的时间t1=

T

2

=2π=6.28s
则匀加速直线运动的时间t₂=10-6.28s=3.72s．
根据x=

1

2

at2得，a=

2x

t2

=

2×40

3.722

m/s2≈5.8m/s2
根据牛顿第二定律得，a=

mg-f

m

，则f=mg-ma=60×4.2N=252N．最接近300N．故B正确，A、C、D错误．
故选B．

点评：解决本题的关键不能忽略消防员弹起到进入窗户的时间，结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解．