题目内容
杂技演员在进行“顶杆”表演时,用的是一根质量可忽略不计的长竹竿,质量为30kg的演员自杆顶由静止开始下滑,滑到杆底时速度正好为零.已知竹竿底部与下面顶杆人肩部之间有一传感器,传感器显示顶杆人肩部的受力情况如图所示,取g=10m/s2.
求:(1)杆上的人下滑过程中的最大速度;
(2)竹竿的长度.
(1)4 m/s. (2)6m
解析:
(1)以人为研究对象,人加速下滑过程中受重力mg和杆对人的作用力F1,由题图可知,人加速下滑过程中杆对人的作用力F1为180 N.由牛顿第二定律得mg一F1 =ma,则a=4 m/s2.
1s末人的速度达到最大,则v= at1=4 m/s.
(2)加速下降时位移为:=2 m.
减速下降时,由动能定理得
代入数据解得.
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