Question

雜技演員在進(jìn)行“頂桿”表演時(shí)，用的是一根質(zhì)量可忽略不計(jì)的長(zhǎng)竹竿，質(zhì)量為30kg的演員自桿頂由靜止開(kāi)始下滑，滑到桿底時(shí)速度正好為零．已知竹竿底部與下面頂桿人肩部之間有一傳感器，傳感器顯示頂桿人肩部的受力情況如圖所示，取g=10m/s².

求：(1)桿上的人下滑過(guò)程中的最大速度；

(2)竹竿的長(zhǎng)度．

Answer 1

（1）4 m/s. （2）6m

解析:

(1)以人為研究對(duì)象，人加速下滑過(guò)程中受重力mg和桿對(duì)人的作用力F₁，由題圖可知，人加速下滑過(guò)程中桿對(duì)人的作用力F₁為180 N．由牛頓第二定律得mg一F₁ =ma，則a=4 m/s².

1s末人的速度達(dá)到最大，則v= at₁=4 m/s.

(2）加速下降時(shí)位移為：=2 m.

減速下降時(shí)，由動(dòng)能定理得

代入數(shù)據(jù)解得.