Question

杂技演员在进行“顶杆”表演时，用的是一根质量不计的长直竹杆，设竹杆始终保持竖直。质量为30 kg的演员(

杂技演员在进行“顶杆”表演时，用的是一根质量不计的长直竹杆，设竹杆始终保持竖直。质量为30 kg的演员(可视为质点)自杆顶由静止开始下滑，滑到杆底端时速度正 好是零。已知竹杆底部与下面顶杆人肩部有一传感器，传感器显示顶杆人肩部所受压力的情况如图所示， g 取10 m/s 2 ，求： (1)杆上的人在下滑过程中的最大速度；(2)竹杆的长度。

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Answer 1

解：(1)0～1 s：以杆上的人为研究对象，根据题图所示，演员处于失重状态，其受到竖直向上的摩擦力 F 1 的大小为180 N，则 a 1 ＝ ＝4 m/s 2 ，方向竖直向下 1 s末速度最大： v m ＝ a 1 t 1 ＝4 m/s (2)1 s～3 s：演员处于超重状态。此时杆上的人受竖直向上的摩擦力 F 2 的大小为360 N a 2 ＝ ＝－2 m/s 2 ，加速度方向竖直向上 3 s内人的位移(即竹杆的长度)应为： s ＝ ＝6 m