Question

如圖甲所示為學校操場上一質量不計的豎直滑桿，滑桿上端固定，下端懸空，為了研究學生沿桿的下滑情況，在桿的頂部裝有一拉力傳感器，可顯示桿頂端所受拉力的大小，現有一學生（可視為質點）從上端由靜止開始滑下，5s末滑到桿底端時速度恰好為零并靜止懸掛在桿的底端．從學生開始下滑時刻計時，傳感器顯示拉力隨時間變化情況如圖乙所示，g取10m/s²，求：

（1）該學生下滑過程中的最大速率；

（2）圖中力F₁的大小；

（3）滑桿的長度．

 

Answer 1

【答案】

（1）（2）（3）6m

【解析】

試題分析：（1）有圖像可以知道，人的重力為

在0-1s內，桿對人的力為380N,由牛頓第二定律得:

加速的末速度即運動中的最大速度:

聯立解得：

（2）1-5s內人向下減速，由牛頓第二定律得：

又有

聯立解得：  

(3)桿的總長度為：

考點：本題考查了勻變速直線運動的規律