Question

【題目】如圖所示，經過專業訓練的雜技運動員進行爬桿表演，運動員爬上8 m高的固定豎直金屬桿，然后雙腿夾緊金屬桿倒立，頭頂離地面7 m高，運動員通過雙腿對金屬桿施加不同的壓力來控制身體的運動情況．假設運動員保持如圖所示姿勢，從靜止開始先勻加速下滑3 m，速度達到4 m/s時開始勻減速下滑，當運動員頭頂剛要接觸地面時，速度恰好減為零，設運動員質量為50 kg.(空氣阻力不計)求：

(1)運動員勻加速下滑時的加速度大小；

(2)運動員勻減速下滑時所受摩擦力的大小；

(3)運動員完成全程所需的總時間．

Answer 1

【答案】(1) 　(2)600 N　(3)3.5 s

【解析】(1)運動員勻加速下滑時，由運動學公式

v2＝2a1x1

代入數據得：a1＝m/s2

(2)運動員勻減速下滑時v2＝2a2x2

解得a2＝2 m/s2

由牛頓第二定律：Ff－mg＝ma2

得Ff＝600 N

(3)由運動學公式

v＝a1t1

v＝a2t2

t＝t1＋t2

聯立解得t＝3.5 s