Question

【题目】表演“顶竿”杂技时，站在地上的演员（称为“底人”）扛一竹竿，演员和竹竿的总质量为80kg，一质量为10kg的小猴（可当质点处理）在竿底端从静止开始以2m/s2加速上爬，同时演员以1m/s的速度水平向右匀速移动，以猴的出发点为坐标原点，建立平面直角坐标系如图所示，g取10m/s2。

(1)2s时猴子的位置（用坐标表示）；

(2)2s时猴子的瞬时速度为多大？

(3)在此过程中，演员对地面的压力。（根号可保留）

Answer 1

【答案】(1)（2m，4m）； (2) ；；(3)920N

【解析】

(1)在竖直方向做匀加速直线运动，则有

在水平方向做匀速直线运动，则有

2s时猴子的位置坐标为（2m，4m）

(2) 竖直方向速度为

2s时猴子的瞬时速度大小为

速度方向为与水平方向的夹角为，则有

(3) 视演员、竹竿和小猴为整体，根据牛顿第二定律可得

解得

根据牛顿第三定律可得演员对地面的压力920N。