Question

如圖甲所示為學(xué)校操場(chǎng)上一質(zhì)量不計(jì)的豎直滑桿，滑桿上端固定，下端懸空，為了研究學(xué)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(xiàn)有一學(xué)生(可視為質(zhì)點(diǎn))從上端由靜止開始滑下，5 s末滑到桿底時(shí)速度恰好為零，從學(xué)生開始下滑時(shí)刻計(jì)時(shí)，傳感器顯示拉力隨時(shí)間變化情況如圖乙所示，g取10 m/s²，求：

(1)該學(xué)生下滑過程中的最大速率；

(2)圖中力F₁的大��；

(3)滑桿的長(zhǎng)度．

Answer 1

答案：
解析：

答案：(1)2.4 m/s 　　(2)530 N 　　(3)6 m 　　解析：(1)由于人靜止后受拉力F＝500 N，可知，mg＝500 N． 　　在0～1 s內(nèi)，人受拉力F＝380 N，人做加速運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律可得：mg－F＝ma1， 　　a1＝2.4 m/s2，v1＝a1t1＝2.4 m/s． 　　(2)1 s～5 s內(nèi)人做減速運(yùn)動(dòng)，a2t2＝a1t1，a2＝0.6 m/s2， 　　由牛頓第二定律可得：F1－mg＝ma2，F1＝530 N． 　　(3)L＝a1t＋a2t＝6 m．