(18分)如圖甲所示為學校操場上一質(zhì)量不計的豎直滑竿,滑竿上端固定,下端懸空。為了研究學生沿竿的下滑情況,在竿的頂部裝有一拉力傳感器,可顯示竿的頂端所受拉力的大小,F(xiàn)有一質(zhì)量m=50kg的學生(可視為質(zhì)點)從上端由靜止開始滑下,5s末滑到竿底時速度恰好為零。以學生開始下滑時刻為計時起點,傳感器顯示的拉力隨時間變化情況如圖乙所示,g取10m/s2。求:

   

(1)該學生下滑過程中的最大速度;

(2)滑竿的長度。

解析

(1)根據(jù)圖象可知,0 ―1s內(nèi),人向下作勻加速運動,人對滑竿的作用力為380N,方向豎直向下,所以滑竿對人的作用力F1的大小為380N,方向豎直向上。以人為研究對象,根據(jù)牛頓第二定律有:    mgF1=ma           (4分)

1s末人的速度為:    V1=a1t1                   (2分)

由圖象可知,1s末到5s末人作勻減速運動,5s末速度為零,

所以1s末人的速度達到最大值。(2分)

由以上兩式代入數(shù)值解得:Vm=V1=2.4m/s。     (2分)

(2)滑竿的長度等于人在滑竿加速運動和減速運動通過的位移之和。

加速運動的位移:S1=(0+V1)t1=(0+2.4)×m=1.2m      (3分)

減速運動的位移:S2=(V1+0)t2=(2.4+0)×m=4.8m       (3分)

滑竿的總長度:L=S1+S2=1.2+4.8=6m           (2分)

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

(2011?江蘇模擬)如圖甲所示為學校操場上一質(zhì)量不計的豎直滑竿,滑竿上端固定,下端懸空.為了研究學生沿竿的下滑情況,在竿頂部裝有一拉力傳感器,可顯示竿頂端所受拉力的大小.現(xiàn)有一質(zhì)量為50kg的學生(可視為質(zhì)點)從上端由靜止開始滑下,5s末滑到竿底時速度恰好為零.以學生開始下滑時刻為計時起點,傳感器顯示的拉力隨時間變化情況如圖乙所示,g取10m/s2
求:
(1)該學生下滑過程中的最大速度;
(2)滑竿的長度.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖甲所示為學校操場上一質(zhì)量不計的豎直滑桿,滑桿上端固定.為了研究學生沿桿的下滑情況,在桿頂部裝有一拉力傳感器,可顯示桿頂部所受力的大。F(xiàn)有一學生(可視為質(zhì)點)從上端由靜止開始滑下,5s末滑到桿底端時速度恰好為零.以學生開始下滑時刻為計時起點,傳感器顯示的拉力隨時間變化的情況如圖乙所示,g取10m/s2.求:
(1)圖乙中A點坐標值
(2)滑桿的長度.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖甲所示為學校操場上一質(zhì)量不計的豎直滑桿,滑桿上端固定,下端懸空,為了研究學生沿桿的下滑情況,在竿的頂部裝有一拉力傳感器,可顯示竿頂端所受拉力的大小,現(xiàn)有一學生(可視為質(zhì)點)從上端由靜止開始滑下,5s未滑到竿底時速度恰好為零,從學生開始下滑的時刻計時,傳感器顯示拉力隨時間變化情況如圖乙所示,g取10m/s2,求
(1)該學生下滑過程中的最大速率;
(2)圖中F1的大;
(3)滑桿的長.

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科目:高中物理 來源:2013-2014學年吉林省高三11月月考物理試卷(解析版) 題型:計算題

如圖甲所示為學校操場上一質(zhì)量不計的豎直滑桿,滑桿上端固定,下端懸空,為了研究學生沿桿的下滑情況,在桿的頂部裝有一拉力傳感器,可顯示桿頂端所受拉力的大小,現(xiàn)有一學生(可視為質(zhì)點)從上端由靜止開始滑下,5s末滑到桿底端時速度恰好為零并靜止懸掛在桿的底端.從學生開始下滑時刻計時,傳感器顯示拉力隨時間變化情況如圖乙所示,g取10m/s2,求:

(1)該學生下滑過程中的最大速率;

(2)圖中力F1的大;

(3)滑桿的長度.

 

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