解:(1)因为杆顶端所受拉力大小与杆对这名学生拉力的大小相等,所以传感器显示的力大小即为杆对这名学生的拉力 由图象可知,0~1 s内,杆对学生的拉力F1=380 N;第5s后,杆对学生的拉力F3=500 N,此时学生处于静止状态。设学生在0~1 s 内的加速度为a,取向下为正方向,由牛顿第二定律知 在0~1 s内mg-F1=ma ① 第5s后 mg-F3=0 ② 由①②可解得a=2.4 m/s2 可知,这名学生在下滑的第1s内做匀加速直线运动,而由图象可知,第1-5 s内,杆对学生的拉力F2>mg,加速度方向竖直向上,学生做匀减速直线运动,所以第1s末,这名学生达到最大速度v=at=2.4 m/s (2)设这名学生第1s内加速下滑的距离为x1,第1~5 s内减速下滑的距离为x2,则有
所以5s内该学生下滑的距离x=x1+x2=6.0m |