Question

【題目】如圖所示，經(jīng)過專業(yè)訓(xùn)練的雜技運(yùn)動員進(jìn)行爬桿表演，運(yùn)動員爬上8 m高的固定豎直金屬桿，然后雙腿夾緊金屬桿倒立，頭頂離地面7 m高，運(yùn)動員通過雙腿對金屬桿施加不同的壓力來控制身體的運(yùn)動情況．假設(shè)運(yùn)動員保持如圖所示姿勢，從靜止開始先勻加速下滑3 m，速度達(dá)到4 m/s時開始勻減速下滑，當(dāng)運(yùn)動員頭頂剛要接觸地面時，速度恰好減為零，設(shè)運(yùn)動員質(zhì)量為50 kg.(空氣阻力不計)求：

(1)運(yùn)動員勻加速下滑時的加速度大小；

(2)運(yùn)動員勻減速下滑時所受摩擦力的大小；

(3)運(yùn)動員完成全程所需的總時間．

Answer 1

【答案】(1) 　(2)600 N　(3)3.5 s

【解析】(1)運(yùn)動員勻加速下滑時，由運(yùn)動學(xué)公式

v2＝2a1x1

代入數(shù)據(jù)得：a1＝m/s2

(2)運(yùn)動員勻減速下滑時v2＝2a2x2

解得a2＝2 m/s2

由牛頓第二定律：Ff－mg＝ma2

得Ff＝600 N

(3)由運(yùn)動學(xué)公式

v＝a1t1

v＝a2t2

t＝t1＋t2

聯(lián)立解得t＝3.5 s