Question

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，3s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，取g=10m/s²，则

A. 该学生下滑过程中的最大速度是3m/s

B. 该学生下滑过程中的最大速度是6m/s

C. 滑杆的长度是3m

D. 滑杆的长度是6m

Answer

D

【解析】试题分析：人的质量为m＝50kg．在0-1s内，人的重力大于摩擦力，人做匀加速运动，1-3s内，人的重力小于摩擦力，人做匀减速运动，则在t=1s末人的速度最大．设在0-1s内人的加速度大小分别为a1，根据牛顿第二定律G-F1=ma1，得到，t=1s末人的速度最大，最大速度为vmax=a1t1=4×1m/s=4m/s，人在0-1s内位移为x1＝a1t12=×4×12m=2m，人在1-5s时间内的位移为,所以滑杆的长度为L=x1+x2=6m，故选项D正确，ABC错误；故选D．

考点：牛顿第二定律的应用

【名师点睛】本题是已知人的受力情况求解运动情况的问题，也可以通过作速度时间图象分析运动过程，滑杆长度也可以这样求：．