Question

6．如圖甲所示為雜技中的“頂桿”表演．地面上演員B肩上頂住一根長直竹竿，另一演員A爬至竹竿頂端完成各種動作．某次桿頂表演結(jié)束后，演員A自桿頂由靜止開始下滑，滑到桿底時速度正好為零，其下滑時的速度隨時間變化關(guān)系如圖乙所示，演員A質(zhì)量40kg，長竹竿質(zhì)量10kg，g=10m/s²，則（　�。�

• A． 演員A的加速度方向先向上再向下
• B． 演員A所受的摩擦力的方向保持不變
• C． t=2s時，演員B肩部所受壓力大小為380N
• D． t=5s時，演員B肩部所受壓力大小為540N

Answer 1

分析 根據(jù)速度時間圖線得出勻加速運動和勻減速運動的加速度，根據(jù)牛頓第二定律求出演員所受的摩擦力大小，從而得出演員B所受的壓力大小．

解答 解：A、演員A先向下做勻加速運動，加速度方向向下，然后向下做勻減速運動，加速度方向向上，故A錯誤．
B、演員A在整個運動的過程中摩擦力一直豎直向上，故B正確．
C、t=2s時，演員A向下做勻加速運動，根據(jù)牛頓第二定律得，mg-f=ma，加速度a=$\frac{2}{4}m/{s}^{2}=\frac{1}{2}m/{s}^{2}$，解得：f=$mg-ma=400-40×\frac{1}{2}N=380N$，則演員B所受的壓力：F=m′g+f=100+380N=480N，故C錯誤．
D、t=5s時，演員向下做勻減速運動，根據(jù)牛頓第二定律得：f′-mg=ma′，加速度為：$a′=\frac{2}{2}m/{s}^{2}=1m/{s}^{2}$，解得：f′=mg+ma′=400+40×1N=440N，則演員所受的壓力為：F′=m′g+f′=100+440N=540N，故D正確．
故選：BD．

點評 本題考查了牛頓第二定律和運動學(xué)公式的綜合運用，知道加速度是聯(lián)系力學(xué)和運動學(xué)的橋梁，本題求出演員A所受的摩擦力大小是解決本題的關(guān)鍵．