问题
计算题
（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
（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
有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）