有兩位雜技演員，進行“頂桿”表演。已知演員甲的肩上放置一個力傳感器，該傳感器上方立著一根始終保持豎直的長竹桿。質(zhì)量為m＝30 kg的小演員乙沿桿運動，若傳感器顯示的示數(shù)變化情況如右圖所示，演員乙前3 s向上爬，在桿頂迅速調(diào)整動作（所用時間忽略不計）獲得向下的初速度后，再經(jīng)2s滑到桿底。假設竹桿的質(zhì)量忽略不計，g =10 m/s2，求：?

(1)演員乙上爬過程中的最大速度大小vm。?

(2)竹竿的高度h和演員乙下滑到t＝4 s時的速度大小v。?

（1）在前2 s內(nèi)，乙受向上的力F1 =360 N，令t1 = 2 s，設乙的加速度大小為a1,對乙應用牛頓第二定律得：?

F1 - mg  = ma1解出a1 = 2 m/s2?

由速度公式?

vm = a1t1解出vm = 4 m/s?

（2）在乙受向上的力F2=180 N階段，經(jīng)歷時間t2 =1 s，設乙的加速度大小為a2,對乙應用牛頓第二定律得：??

Mg - F2 =ma2解出a2 =4 m/s2?

竹竿長h = a1t12+vmt2 -a2t22解出h = 6 m?

后2 s內(nèi)，乙受向上的力F3 =300 N,令t3 =2 s?

對乙：F3 = mg?

乙受合力為零，故乙勻速下滑，因此所求=3 m/s

練習冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：

（2013?河南模擬）有兩位雜技演員，進行“頂桿”表演．已知演員甲的肩上放置一個力傳感器，該傳感器上方立著一根始終保持豎直的長竹桿．質(zhì)量為m=30kg的小演員乙沿桿運動，若傳感器顯示的示數(shù)變化情況如圖所示，演員乙前3s向上爬，在桿頂迅速調(diào)整動作（所用時間忽略不計）獲得向下的初速度后，再經(jīng)2s滑到桿底．假設竹桿的質(zhì)量忽略不計，g=10m/s2，求：
（1）演員乙上爬過程中的最大速度大小 vm．
（2）竹竿的高度h和演員乙下滑到t=4s時的速度大小 v．

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