◎ 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，在竿顶部装有一拉力传感器，可显示竿顶端所受拉力的大小．现有一质量为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10m/s2． 求： （1）该学生下滑过程中的最大速度； （2）滑竿的长度．

◎ 答案

（1）由图读出人的重力G=500N，人的质量为m= G g =50kg．在0-1s内，人的重力大于摩擦力，人做匀加速运动，1-5s内，人的重力小于摩擦力，人做匀减速运动，则在t=1s末人的速度最大．设在0-1s内人的加速度大小分别为a1，根据牛顿第二定律     G-F1=ma1 得到a1= G-F1 m = 500-380 50 m/s2=2.4m/s2 t=1s末人的速度最大，最大速度为 vmax=a1t1=2.4×1m/s=2.4m/s （2）人在0-1s内位移为x1= 1 2 a1 t 21 = 1 2 ×2.4×12m=1.2m，人在1-5s时间内的位移为x2= vmaxt2 2 = 2.4×4 2 m=4.8m 所以滑杆的长度为L=x1+x2=6m 答： （1）该学生下滑过程中的最大速度为2.4m/s； （2）滑竿的长度为6m．

◎ 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，在竿顶部装有一拉力传感器，可显示竿顶端所受拉力的大小．现有一质量为5…”主要考查了你对  【匀变速直线运动的位移与时间的关系】，【牛顿第二定律】  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。