Question

如图所示为杂技“顶杆”表演，一人站在地上，肩上扛一质量为M的竖直杆，杆上一质量为m的人以加速度a加速

如图所示为杂技“顶杆”表演，一人站在地上，肩上扛一质量为M的竖直杆，杆上一质量为m的人以加速度a加速下滑，求：（1）质量为m的人所受的摩擦力大小f；（2）杆对站在地上的人的压力大小F．

Answer 1

（1）对竿上的人分析：受重力mg、摩擦力F_f，
有 mg-F_f=ma；
所以 F_f=m（g-a），
（2）竿对人有摩擦力，人对竿也有反作用力--摩擦力，且大小相等，方向相反，
对竿分析：受重力Mg、竿上的人对杆向下的摩擦力F_f′、顶竿的人对竿的支持力F_N，有Mg+F_f′=F_N，
又因为竿对“底人”的压力和“底人”对竿的支持力是一对作用力与反作用力，
由牛顿第三定律，得到F_N′=Mg+F_f′=（M+m）g-ma．
答：（1）质量为m的人所受的摩擦力大小F_f=m（g-a）；
（2）杆对站在地上的人的压力大小（M+m）g-ma．