Question

【題目】如圖甲所示為學校操場上一質量不計的豎直滑竿，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�，F有一質量為50kg的學生（可視為質點）從上端由靜止開始滑下，3s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，取g=10m/s2，則

A. 該學生下滑過程中的最大速度是3m/s

B. 該學生下滑過程中的最大速度是6m/s

C. 滑桿的長度是3m

D. 滑桿的長度是6m

Answer 1

【答案】D

【解析】試題分析：人的質量為m＝50kg．在0-1s內，人的重力大于摩擦力，人做勻加速運動，1-3s內，人的重力小于摩擦力，人做勻減速運動，則在t=1s末人的速度最大．設在0-1s內人的加速度大小分別為a1，根據牛頓第二定律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內位移為x1＝a1t12=×4×12m=2m，人在1-5s時間內的位移為,所以滑桿的長度為L=x1+x2=6m，故選項D正確，ABC錯誤；故選D．