Question

【題目】如圖甲所示為學(xué)校操場(chǎng)上一質(zhì)量不計(jì)的豎直滑竿，滑竿上端固定，下端懸空。為了研究學(xué)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(xué)生（可視為質(zhì)點(diǎn)）從上端由靜止開始滑下，3s末滑到竿底時(shí)速度恰好為零。以學(xué)生開始下滑時(shí)刻為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，傳感器顯示的拉力隨時(shí)間變化情況如圖乙所示，取g=10m/s2，則

A. 該學(xué)生下滑過(guò)程中的最大速度是3m/s

B. 該學(xué)生下滑過(guò)程中的最大速度是6m/s

C. 滑桿的長(zhǎng)度是3m

D. 滑桿的長(zhǎng)度是6m

Answer 1

【答案】D

【解析】試題分析：人的質(zhì)量為m＝50kg．在0-1s內(nèi)，人的重力大于摩擦力，人做勻加速運(yùn)動(dòng)，1-3s內(nèi)，人的重力小于摩擦力，人做勻減速運(yùn)動(dòng)，則在t=1s末人的速度最大．設(shè)在0-1s內(nèi)人的加速度大小分別為a1，根據(jù)牛頓第二定律G-F1=ma1，得到，t=1s末人的速度最大，最大速度為vmax=a1t1=4×1m/s=4m/s，人在0-1s內(nèi)位移為x1＝a1t12=×4×12m=2m，人在1-5s時(shí)間內(nèi)的位移為,所以滑桿的長(zhǎng)度為L=x1+x2=6m，故選項(xiàng)D正確，ABC錯(cuò)誤；故選D．