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如图甲所示为学校操场上一质量不计的竖直滑竿,滑竿上端固定,下端悬空。为了研究学生沿竿的下滑情况,在竿的顶部装有一拉力传感器,可显示竿的顶端所受拉力的大小。现有一质

网友投稿  2022-10-29 00:00:00  互联网

◎ 题目

如图甲所示为学校操场上一质量不计的竖直滑竿,滑竿上端固定,下端悬空。为了研究学生沿竿的下滑情况,在竿的顶部装有一拉力传感器,可显示竿的顶端所受拉力的大小。现有一质量m=50kg的学生(可视为质点)从上端由静止开始滑下,5s末滑到竿底时速度恰好为零。以学生开始下滑时刻为计时起点,传感器显示的拉力随时间变化情况如图乙所示,g取。求:
(1)该学生下滑过程中的最大速度;
(2)1-5s传感器显示的拉力F的大小;
(3)滑竿的长度。

◎ 答案

解:(1)滑杆对人的作用力与人对滑杆的拉力是一对作用力与反作用力,由图象可知,0-1s内,滑竿对人的作用力的大小为380N,方向竖直向上,人向下作匀加速运动。以人为研究对象,根据牛顿第二定律有:
1s末人的速度为:
1s末-5s末,滑杆对人的拉力为大于500N,人作匀减速运动,5s末速度为零,所以1s末人的速度达到最大值
由以上两式代入数值解得:
(2)F=530N
(3)滑竿的长度等于人在滑竿加速运动和减速运动通过的位移之和
加速运动的位移:
减速运动的位移:
滑竿的总长度:

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图甲所示为学校操场上一质量不计的竖直滑竿,滑竿上端固定,下端悬空。为了研究学生沿竿的下滑情况,在竿的顶部装有一拉力传感器,可显示竿的顶端所受拉力的大小。现有一质…”主要考查了你对  【牛顿运动定律的应用】  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。



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