为了解决高楼救险中云梯高度不够高的问题，可在消防云梯上再伸出轻便的滑杆。被困人员使用安全带上的挂钩挂在滑杆上、...

问题详情：

为了解决高楼救险中云梯高度不够高的问题，可在消防云梯上再伸出轻便的滑杆。被困人员使用安全带上的挂钩挂在滑杆上、沿滑杆下滑到消防云梯上逃生。通常滑杆由AO、OB两段直杆通过光滑转轴在O处连接，滑杆A端用挂钩钩在高楼的固定物上，且可绕固定物自由转动，B端用铰链固定在云梯上端，且可绕铰链自由转动，以便调节被困人员滑到云梯顶端的速度大小。设被困人员在调整好后的滑杆上下滑时滑杆与竖直方向的夹角保持不变，被困人员可看作质点、不计过O点时的机械能损失。已知AO长L1 = 6m、OB长L2 = 12m、竖直墙与云梯上端点B的水平距离d = 13.2m，被困人员安全带上的挂钩与滑杆AO间、滑杆OB间的动摩擦因数均为μ= 5/6。为了安全被困人员到达云梯顶端B点的速度不能超过6m／s，取g=10m/s2。

（1）现测得OB与竖直方向的夹角为53o，此时AO与竖直方向的夹角是多少？分析判断这种条件下被困人员滑到B点是否安全。（sin37o=0.6, cos37o=0.8）

（2）若云梯顶端B点与竖直墙间的水平距离保持不变，求能够被安全营救的被困人员与云梯顶端B的最大竖直距离。（结果可用根式表示）

【回答】

【知识点】匀变速运动规律、牛顿第二定律、动能定理综合应用考查题。属于能力检测考查。A2、C5、E2。

【*解析】（1）设OA、OB与竖直方向的夹角分别为，由几何关系；

d=L1sin+L2sin      =37°(2分)

由牛顿第二定律：mgcos-mgsin=ma1     a1=3m/s2

                V02=2a1L1            V0=6m/s

mgcos-mgsin=ma2     a2=-2/3m/s2

VB2-V02=2（a2）L2     VB=2m/s 因VB<6m/s,被困人员能安全到达云梯顶端B点。（4分）

（2）设滑杆两端点AB的最大竖直距离为h，对被困人员下滑全过程由动能定理得：

)                （2分）

若两杆伸直，AB间的竖直高度为：

（1分)       （2分）   

所以能够被安全营救的被困人员与云梯顶端B的最大竖直距离应为。（1分）

【思路点拨】本题设计新颖，首先要求学生认真审题，把握每一问的关键点，在第1问中，要根据几何知识搞清几个角度关系，然后应用牛顿第二定律和匀变速运动规律综合求解被困人中员是否能安全到达云梯顶端B点。第2问先用动能定理列式求出表达式。还要利用几何知识求解相应的被困人员与云梯顶端B的最大竖直距离，达到求解目的。

知识点：机械能守恒定律单元测试

题型：计算题