Question

（2013·北京四中高三上学期期中，16题）杂技中的“顶竿”由两个演员共同表演，站在地面上的演员肩部顶住一根长竹竿，另一演员爬至竹竿顶端完成各种动作后下滑。若竿上演员自竿顶由静止开始下滑，滑到竿底时速度正好为零。已知有一传感器记录了竿上演员下滑时的速度随时间变化的情况。竿上演员质量为m₁=40kg，长竹竿质量m₂=10kg，g =l0 m/s²。

（1）求下滑过程中，竿上演员克服摩擦力做的功；

（2）求下滑过程中，竿上演员受到的摩擦力大小；

（3）请画出地面上的演员肩部承受的压力随时间变化的图像，不用写计算过程，但要标出相关数据。

Answer 1

【答案】（1）4800J   4分（2）f₁=360N，f₂=480N   4分 

（3）     4分

   

【解析】（1）由动能定理可知，，，由速度时间图线围成的面积表示位移可知h=12m，解得4800J，则J，即下滑过程中克服摩擦力做的功为4800J。

（2）由速度时间图线可知，0-4s, ，=1，解得f₁=360N，

4-6s，，=-2，解得f₂=480N。

（3）如答案图所示。