问题 问答题

杂技演员在进行“顶杆”表演时,使用了一根质量可忽略不计的长竹竿.一质量为40kg的演员自杆顶由静止开始下滑,指到竹杆底端时速度刚好为零.已知杂技演员在下滑过程中其速度一时间图象如图所示(以向下的方向为速度的正方向).求:

(1)在O~1s时间内杂技演员的加速度大小;

(2)长竹竿的长度;

(3)在O~1s时间内竹竿底部对下面顶杆人肩部的压力大小.(取g=10m/s2

答案

解(1)由图象得:在O~1s时间内杂技演员的加速度大小  a=

△v
△t
=
3-0
1-0
m/s2=3m/s2    ①

(2)由图象得:竹竿的长度为:x=

3×3
2
m=4.5m

(3)对杂技演员由牛顿第二定律得:mg-f=ma    ②

①②联立代入数据得:f=280N

由牛顿第三定律得竹竿底部对下面顶杆人肩部压力大小f′=f=280N

答:(1)在O~1s时间内杂技演员的加速度大小3m/s2

(2)长竹竿的长度为4.5m;

(3)在O~1s时间内竹竿底部对下面顶杆人肩部的压力大小为280N.

单项选择题
实验题