如圖為學校體操室一個8m高的落地支架，橫梁下面固定一支長6m、質(zhì)量5kg的竹竿。質(zhì)量為40kg的同學在竿下從靜止開始先勻加速再勻減速上爬，爬到竿頂時速度正也為零。假設減速時的加速度大小是加速時的２倍，上爬總時間為3s，問這兩個階段竹竿對橫梁的拉力分別是多少？（g取10m/s2）
解析：設竿上同學上爬過程中的最大速度為v，加速和減速階段的加速度大小分別為a1和a2，由題意有：a2＝2a1 ①根據(jù)運動學公式有：，得＝以t1、t2分別表示竿上同學加速和減速上爬的時間，由v＝a1t1和v＝a2t2得：，即 ②由①②式解得：a1＝2m/s2, a2＝4m/s2,在上爬的加速階段，對竿上演員應用牛頓第二定律，有：f1-mg=ma1，得f1=m(g+a1)=480N，對竹竿應用平衡條件，有：f1＋m0g=N1，從而得竹竿對橫梁的拉力為N1′=N1=f1＋m0g=530N。在上爬的減速階段，對竿上演員應用牛頓第二定律，有：mg-f2=ma2，得f2=m(g-a2)=240N，對竹竿應用平衡條件，有：f2＋m0g=N2，從而得竹竿對橫梁的拉力為N2′=N2=f2＋m0g=290N。點評：本題的求解應用了勻變速運動公式、牛頓運動定律和力的平衡條件，確定竿上同學加速、減速上爬時的加速度大小，是求解問題的關鍵，在得出加速度a1、a2后，也可對竿上同學和竹竿進行整體研究，具體怎樣做同學們請試一試。
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