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    精英家教网杂技中的“顶竿”是由两位演员共同表演完成．站在地面上的演员的肩部顶住一根质量为10kg的长竹竿，另一位质量为40kg的演员爬至竹竿的顶端完成各种动作后，从竹竿的顶端由静止开始下滑，6秒末滑到竹竿底时的速度正好为零．在竹竿上的演员从竿顶下滑到竿底的过程中，地面上顶竿人的肩部的受力情况如图所示，重力加速度g取10m/s2．则：
    （1）竿上的人在下滑过程中的最大速度为多少？
    （2）在4秒到6秒过程中，顶竿人的肩部受到的压力为多少？
    分析：（1）以人为研究对象，人加速下滑过程中受重力mg和杆的摩擦力．由题图可知，人加速下滑过程中杆对人的作用力F1为460 N，对杆研究，由于杆处于平衡状态，可求得人所受的摩擦力，再对人，由牛顿第二定律可以求得加速度，4s末人的速度达到最大，根据速度时间公式即可求解；
    （2）在4秒到6秒过程中，人做匀减速运动．先根据上题结果由运动学公式求出加速度，再根据牛顿第二定律和第三定律求解人的肩部受到的压力．
    解答：解：（1）设下滑的演员的质量为m1，杆的质量为m2．
    在演员下滑的前4秒，杆处于平衡．有：F1=f1+m2g
    则得，演员所受的摩擦力为：f1=F1-m2g=460N-10×10N=360N  
    演员在0-4s内匀加速下滑，加速度为a1：有a1=
    m1g-f1
    m1
    =
    40×10-360
    40
    =1m/s2      
    4s末达到最大速度v，有v=a1t1=4 m/s      
    （2）在演员下滑的4秒到6秒，人匀减速下滑，加速度为a2
    有v=a2t2可得：
    a2=
    v
    t2
    =
    4
    2
    =2m/s2                
    对演员分析受力可知：f2-m1g=m1a2         
    杆处于平衡．有：F2=f2+m2g             
    可解得肩部受到的支持力F2=580 N        
    由牛顿第三定律可得，4秒到6秒过程中肩部受到的压力F2为580 N     
    答：
    （1）竿上的人在下滑过程中的最大速度为4m/s．
    （2）在4秒到6秒过程中，顶竿人的肩部受到的压力为580N．
    点评：本题主要考查了牛顿第二定律及运动学基本公式的直接应用，要求同学们能根据图象得出有效信息，能根据受力情况判断运动情况，难度适中．
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