Question

8．某馬戲團(tuán)演員做滑桿表演．已知豎直滑桿上端固定，下端懸空，滑桿的重力為200N．在桿的頂部裝有一拉力傳感器，可以顯示桿頂端所受拉力的大�。�已知演員在滑桿上做完動(dòng)作之后，先在桿上靜止了0.5s，然后沿桿下滑，3.5s末剛好滑到桿底端，并且速度恰好為零．整個(gè)過程中演員的v-t圖象和傳感器顯示的拉力隨時(shí)間的變化情況如圖所示，g取10m/s²．則下列說法正確的是（　�。�

• A． 演員的體重為800N
• B． 演員在第1s內(nèi)一直處于超重狀態(tài)
• C． 滑桿所受的最小拉力為600N
• D． 滑桿所受的最大拉力為890N

Answer 1

分析 A、由速度為零時(shí)傳感器的示數(shù)等于任何桿的重力之和，可得演員的重力；
B、由速度時(shí)間圖可知演員有向下的加速運(yùn)動(dòng)，此階段為失重；
C、向下的加速階段為失重，故此時(shí)對(duì)桿的拉力最小，由圖可得加速階段的加速度，進(jìn)而由牛頓第二定律可得最小拉力；
D、演員減速下滑的階段為超重，此階段桿受拉力最大，由圖可知超重階段的加速度，由牛頓第二定律可得最大拉力．

解答 解：A、由兩圖結(jié)合可知，靜止時(shí)，傳感器示數(shù)為800N，除去桿的重力200N，演員的重力就是600N，故A錯(cuò)誤；
B、由圖可知0.5s至1.5s演員速度下滑，故演員此時(shí)處于失重狀態(tài)，故B錯(cuò)誤；
C、在演員加速下滑階段，處于失重狀態(tài)，桿受到的拉力最小，此階段的加速度為：a₁=$\frac{△v}{△t}$=$\frac{3}{1.5-0.5}$=3m/s²，
由牛頓第二定律得：mg-F₁=ma，解得：F₁=420N，加上桿的重力200N，可知桿受的拉力為620N，故C錯(cuò)誤；
D、演員減速下滑的階段為超重，此階段桿受拉力最大，由圖可知此階段的加速度為：a₂=$\frac{△v}{△t}$=$\frac{0-3}{3.5-1.5}$=-1.5m/s²，
由牛頓第二定律：mg-F₂=ma₂，解得：F₂=690N，加上桿自身的重力200N，故桿所受最大拉力為890N，故D正確；
故選：D．

點(diǎn)評(píng) 本題是對(duì)兩個(gè)圖象的結(jié)合應(yīng)用，兩圖是相互利用的．要能從這類題目中熟練結(jié)合運(yùn)動(dòng)和受力圖，此類題目等同于牛頓第二定律應(yīng)用的由受力確定運(yùn)動(dòng)和由運(yùn)動(dòng)確定受力．