Question

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)的長竹竿，質(zhì)量為m = 30 的演員自桿頂由靜止開始下滑，滑到桿底時(shí)速度正好為零．在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）桿上的人下滑過程中的最大速度．

（2）竹竿的長度．

Answer 1

（1）以下滑的人為研究對象，人加速下滑過程中受重力mg和桿對人的作用力F₁，由圖象可知F₁ = 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 = at₁² = 2m      （或）

減速下降時(shí)，

    所以解得s = s₁ ＋ s₂ = 6m