题目内容
如图甲所示为学校操场上一质量不计的竖直滑杆,滑杆上端固定,下端悬空,为了研究学生沿杆的下滑情况,在杆的顶部装有一拉力传感器,可显示杆顶端所受拉力的大小,现有一学生(可视为质点)从上端由静止开始滑下,5s末滑到杆底端时速度恰好为零并静止悬挂在杆的底端.从学生开始下滑时刻计时,传感器显示拉力随时间变化情况如图乙所示,g取10m/s2,求:
(1)该学生下滑过程中的最大速率;
(2)图中力F1的大小;
(3)滑杆的长度.
(1)该学生下滑过程中的最大速率;
(2)图中力F1的大小;
(3)滑杆的长度.
(1)(2)(3)6m
试题分析:(1)有图像可以知道,人的重力为
在0-1s内,杆对人的力为380N,由牛顿第二定律得:
加速的末速度即运动中的最大速度:
联立解得:
(2)1-5s内人向下减速,由牛顿第二定律得:
又有
联立解得:
(3)杆的总长度为:
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