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匀变速直线运动
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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
网友投稿 2022-08-28 00:00:00 互联网
◎ 题目
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m
1
=40kg，长竹竿质量m
2
=10kg，g=l0m/s
2
．
（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；
（3）请画出地面上的演员肩部承受的压力随时间变化的图象，不用写计算过程，但要标出相关数据．
◎ 答案
（1）演员下滑的位移s=
6×4
2
m=12m
．
根据动能定理得，mgs-W
f
=0-0
解得：W
f
=mgs=400×12J=4800J．
（2）在0-4s内的位移
s
1
=
4×4
2
m=8m
．设此过程中的阻力f
1
．
根据动能定理得，
mg
s
1
-
f
1
s
1
=
1
2
m
v
2
-0
代入数据解得f
1
=360N．
4-6s内的位移
s
2
=
4×2
2
m=4m
．
根据动能定理得，
mg
s
2
-
f
2
s
2
=0-
1
2
m
v
2
解得f
2
=480N．
（3）在0-4s内，对竹竿受力分析有：N
1
=m
2
g+f
1
=100+360N=460N．
在4-6s内，对竹竿受力分析有：N
2
=m
2
g+f
2
=100+480N=580N．
压力随时间变化如图．
答：（1）下滑过程中，竿上演员克服摩擦力做的功为4800J．
（2）下滑过程中，竿上演员受到的摩擦力为360N，480N．
（3）压力随时间变化的图象如图所示．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“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…”主要考查了你对 【匀变速直线运动】，【牛顿第二定律】，【动能定理】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202208/234871.html
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