(15分)杂技中的“顶竿”是由两位演员共同表演完成。站在地面上的演员的肩部顶住一根质量为10kg的长竹竿,另一位质量为40kg的演员爬至竹竿的顶端完成各种动作后,从竹竿的顶端由

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 受力分析/2022-10-10 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

(15分)杂技中的“顶竿”是由两位演员共同表演完成。站在地面上的演员的肩部顶住一根质量为10 kg的长竹竿,另一位质量为40 kg的演员爬至竹竿的顶端完成各种动作后,从竹竿的顶端由静止开始下滑,6秒末滑到竹竿底时的速度正好为零。在竹竿上的演员从竿顶下滑到竿底的过程中,地面上顶竿人的肩部的受力情况如图所示,重力加速度g取10 m/s2。则:
(1)竿上的人在下滑过程中的最大速度为多少?
(2)在4秒到6秒过程中,顶竿人的肩部受到的压力为多少?

◎ 答案

(1)4m/s
(2)580N

◎ 解析

(1)设下滑的演员的质量为m1,杆的质量为m2
在演员下滑的前4秒,杆处于平衡。有:F1=f1+m2g         (2分)
演员匀加速下滑,加速度为a1:有    (4分)
4s末达到的最大速度v,有v= a1 t1="4m/s                   " (2分)
(2)在演员下滑的4秒到6秒,人匀减速下滑,加速度为a2
v= a2 t2  可得a2=2m/s2                               (2分)
对演员分析受力可知:f2-m2g= m1 a2                                  (2分)
杆处于平衡。有:F2=f2+m2g                              (1分)
可解得肩部受到的支持力F2="580N                         " (1分)
由牛顿第三定律可得,4秒到6秒过程中肩部受到的压力F2为580N  (1分)

◎ 知识点

    专家分析,试题“(15分)杂技中的“顶竿”是由两位演员共同表演完成。站在地面上的演员的肩部顶住一根质量为10kg的长竹竿,另一位质量为40kg的演员爬至竹竿的顶端完成各种动作后,从竹竿的顶端由…”主要考查了你对  【受力分析】  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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