Question

4．杂技演员在进行“顶杆”表演时，用的是一根长直竹竿（假设不计其质量），竹竿被站在地面上的演员乙用肩部竖直顶起，演员甲独自在竹竿上表演．在竹竿底部与演员乙肩部之间装有一传感器（一种能测出肩部受力大小的装置），传感器显示演员乙肩部的受力情况．若质量为30千克的演员甲自竹竿顶部由静止开始沿竹竿下滑到竿底的过程中，传感器显示的受力情况如图所示，则（　　）

• A． 0～3s内演员甲作变速直线运动
• B． 0～ls内演员甲受到摩擦力小于重力，1～3s内演员甲受到摩擦力大于重力
• C． 0～1s内演员甲受到摩擦力大于重力，1～3s内演员甲受到摩擦力小于重力
• D． 0～3s内演员甲靠改变与竹杆与身体接触部分的压力改变摩擦力大小

Answer 1

分析 （1）根据G=mg求出演员甲的重力，甲演员下滑时受到竹竿向上的摩擦力，根据力的作用是相互的可知，竹竿受到向下的摩擦力，摩擦力的大小等于传感器受到的压力，然后与甲演员的重力相比较判断摩擦力与重力的关系；
（2）比较重力和摩擦力之间的关系，根据力是改变物体运动状态的原因判断演员的运动状态；
（3）滑动摩擦力的大小只与接触面的粗糙程度和压力的大小有关．

解答 解：（1）演员甲的重力：
G=mg=30kg×9.8N/kg=294N，
因演员甲下滑时受到的摩擦力和竹竿受到的摩擦力是一对相互作用力，而竹竿受到的摩擦力等于对传感器的压力即显示的受力，
所以，两个力的大小相等，即演员甲受到的摩擦力等于传感器受到的力；
由图象可知，0～1s内演员甲受到的摩擦力为180N＜294N，1～3s内演员甲受到的摩擦力为360N＞294N，故B正确，C不正确；
（2）因0～3s内，摩擦力和演员的重力不相等，合力不为0，则演员甲作变速直线运动，故A正确；
（3）因滑动摩擦力的大小只与接触面的粗糙程度和压力的大小有关，
所以，0～3s内演员甲下滑时，接触面的粗糙程度相同，滑动摩擦力的大小是靠改变压力的大小改变摩擦力的大小，故D正确．
故选ABD．

点评 解决本题的关键是利用力的作用是相互的得出演员甲受到的摩擦力等于传感器受到的力．