Question

【題目】雜技演員在進行“頂桿”表演時，用的是一根質量可忽略不計的長竹竿，質量為30kg的演員自桿頂由靜止開始下滑，滑到桿底時速度正好為零．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）桿上的人下滑過程中的最大速度。

（2）竹竿的長度。

Answer 1

【答案】（1）4m／s（2）6m

【解析】

試題分析：（1）以人為研究對象，人加速下滑過程中受重力mg和桿對人的作用力F1．由題圖可知，人加速下滑過程中桿對人的作用力F1為180N．

由牛頓第二定律得 mg-Fl=ma1 代人數據得：a1=4m／s2

1s末人的速度達到最大，由v=at1得v=4m／s

（2）加速下降時位移： s1=at12／2=2m

減速下降時， 代人數據得：a2= -2m／s2

在3秒末雜技演員恰好靜止，所以 代人數據解得：s2=4m

竹竿的長度s=s1+s2=6m。