如图甲所示为学校操场上一质量不计的竖直滑竿，滑竿上端固定，下端悬空。为了研究学生沿竿的下滑情况，在竿顶部装有一拉力传感器，可显示竿顶端所受拉力的大小。现有一质量

题型：江苏模拟题难度：来源：

如图甲所示为学校操场上一质量不计的竖直滑竿，滑竿上端固定，下端悬空。为了研究学生沿竿的下滑情况，在竿顶部装有一拉力传感器，可显示竿顶端所受拉力的大小。现有一质量为50kg的学生（可视为质点）从上端由静止开始滑下，5s末滑到竿底时速度恰好为零。以学生开始下滑时刻为计时起点，传感器显示的拉力随时间变化情况如图乙所示，g取10m／s²。求：
（1）该学生下滑过程中的最大速度；
（2）滑竿的长度。

答案

解：（1）根据图象可知0～1s内，人向下作匀加速运动，人对滑竿的作用力为380N，方向竖直向下，所以滑竿对人的作用力F₁的大小为380N，方向竖直向上
以人为研究对象，根据牛顿第二定律有：mg-F₁=ma₁
代入数据，得a₁=2.4m/s²
1s末人的速度为最大速度：V_m=a₁t₁
代入数据，得v_m=2.4m/s
（2）根据图象可知1 s末到5s末，人作匀减速运动，5s末速度为零
加速运动的位移  
减速运动的位移    
滑竿的总长度L=S₁+S₂=1.2+4.8=6.0m