Question

【题目】杂技演员在进行“顶杆”表演时，用的是一根质量可忽略不计的长竹竿，质量为30kg的演员自杆顶由静止开始下滑，滑到杆底时速度正好为零．已知竹竿底部与下面顶杆人肩部之间有一传感器，传感器显示顶杆人肩部的受力情况如图所示，取g=10m／s2．求：

（1）杆上的人下滑过程中的最大速度。

（2）竹竿的长度。

Answer 1

【答案】（1）4m／s（2）6m

【解析】

试题（1）以人为研究对象，人加速下滑过程中受重力mg和杆对人的作用力F1．由题图可知，人加速下滑过程中杆对人的作用力F1为180N．

由牛顿第二定律得 mg-Fl=ma1代人数据得：a1=4m／s2

1s末人的速度达到最大，由v=at1得v=4m／s

（2）加速下降时位移： s1=at12／2=2m

减速下降时，代人数据得：a2= -2m／s2

在3秒末杂技演员恰好静止，所以代人数据解得：s2=4m

竹竿的长度s=s1+s2=6m。