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.
(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180N.
由牛頓第二定律得
mg-F1=ma,
則a=4m/s2
1s末人的速度達(dá)到最大,則v=at1=4m/s.
(2)加速下降時(shí)位移為:s1=
1
2
at12
=2m.
減速下降時(shí),由動(dòng)能定理得(mg-F2)s2=0-
1
2
mv2
,
代入數(shù)據(jù)解得s2=4m,
桿的長(zhǎng)度s=s1+s2=6m.
答:(1)桿上的人下滑過(guò)程中的最大速度為4m/s;
(2)竹竿的長(zhǎng)度為6m.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,質(zhì)量為m2的物體2放在車廂底板上,用豎直細(xì)線通過(guò)定滑輪與質(zhì)量為m1的物體1連接,不計(jì)滑輪摩擦,車廂正在水平向右做加速直線運(yùn)動(dòng),連接物體1的細(xì)線與豎直方向成θ角,物體2仍在車廂底板上,則( 。
A.細(xì)線拉力為m1gcosθ
B.車廂的加速度為gtgθ
C.底板對(duì)物體2的支持力為m2g-m1gtgθ
D.底板對(duì)物體2的摩擦力為零

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:填空題

如圖,甲、乙兩木塊用細(xì)繩連在一起,中間有一被壓縮豎直放置的輕彈簧,乙放在水平地面上,甲、乙兩木塊質(zhì)量分別為m1和m2,系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài),此時(shí)繩的張力為F.在將細(xì)繩燒斷的瞬間,甲的加速度為a,則此時(shí)乙對(duì)地面壓力為_(kāi)_____.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:填空題

(I)某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室用如圖所示的裝置來(lái)研究牛頓第二定律.

(1)如圖甲,①調(diào)整長(zhǎng)木板傾斜時(shí)時(shí)沙桶是否要懸掛?答______.正確的調(diào)整應(yīng)是小車______
②小車質(zhì)量M、沙和沙桶的總質(zhì)量m的關(guān)系是______,在此條件下可以認(rèn)為繩對(duì)小車的拉力近似等于沙和沙桶的總重力,在控制小車的質(zhì)量不變的情況下,可以探究加速度與合力的關(guān)系.
(2)在此實(shí)驗(yàn)中,該同學(xué)先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源,再放開(kāi)紙帶,如圖乙是在m=100g,M=1kg情況下打出的一條紙帶,O為起點(diǎn),A、B、C為過(guò)程中的三個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間有四個(gè)點(diǎn)沒(méi)有標(biāo)出,有關(guān)數(shù)據(jù)如圖乙,則小車的加速度為_(kāi)_____m/s2
(3)不斷改變沙和沙桶的總質(zhì)量m,測(cè)出對(duì)應(yīng)的加速度a,則下列圖象中能正確反映小車加速度a與質(zhì)量m的關(guān)系的是______

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:多選題

如圖所示,光滑水平面上,在拉力F作用下,AB共同以加速度a做勻加速直線運(yùn)動(dòng),某時(shí)刻突然撤去拉力F,此瞬時(shí)A和B的加速度為a1和a2,則(  )
A.a(chǎn)1=0B.a(chǎn)1=a
C.a(chǎn)1=
m1
m1+m2
a
D.a(chǎn)2=-
m1
m2
a

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

我國(guó)第一艘航空母艦“遼寧號(hào)”已經(jīng)投入使用.為使戰(zhàn)斗機(jī)更容易起飛,“遼寧號(hào)”使用了躍飛技術(shù),其甲板可簡(jiǎn)化為如圖所示的模型:AB部分水平,BC部分傾斜,傾角為θ.戰(zhàn)機(jī)從A點(diǎn)開(kāi)始滑跑,C點(diǎn)離艦,此過(guò)程中發(fā)動(dòng)機(jī)的推力和飛機(jī)所受甲板和空氣阻力的合力大小恒為F,ABC甲板總長(zhǎng)度為L(zhǎng),戰(zhàn)斗機(jī)質(zhì)量為m,離艦時(shí)的速度為vm,不計(jì)飛機(jī)在B處的機(jī)械能損失.求AB部分的長(zhǎng)度.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:多選題

如圖所示,質(zhì)量為m的木塊放在質(zhì)量為M的平板小車上,木塊和小車間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,水平地面光滑.現(xiàn)以水平恒力F拉動(dòng)小車,使二者一起做加速度為a的勻加速運(yùn)動(dòng).下列關(guān)于木塊所受摩擦力大小的表達(dá)式中,一定正確的是( 。
A.F-MaB.(M+m)aC.μmgD.ma

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

質(zhì)量為m=500g的籃球,以10m/s的初速度豎直上拋,當(dāng)它上升到高度h=1.8m處與天花板相碰,經(jīng)過(guò)時(shí)間t=0.2s的相互作用,籃球以碰前速度的
3
4
反彈,設(shè)空氣阻力忽略不計(jì),g取10m/s2,則籃球?qū)μ旎ò宓钠骄饔昧Υ笮開(kāi)_____.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:多選題

如圖所示,斜面體的上表面除AB段粗糙外,其余部分光滑.一物體從斜面的頂端滑下,經(jīng)過(guò)A、C兩點(diǎn)時(shí)的速度相等,已知AB=BC,物體與AB段的動(dòng)摩擦因數(shù)處處相等,斜面體始終靜止在地面上,則(  )
A.物體在AB段和BC段運(yùn)動(dòng)的加速度大小相等
B.物體在AB段和BC段運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等
C.物體在AB段和BC段運(yùn)動(dòng)時(shí),斜面體受到地面靜摩擦力的大小相等
D.物體在AB段和BC段運(yùn)動(dòng)時(shí),斜面體受到地面支持力的大小相等

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