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8.图示是杂技中的“顶竿”表演,地面上演员B的肩部顶住一根长直竹竿,另一演员A爬至竹竿顶端完成各种动作.某次“顶竿”表演临近结束时,演员A自竿(竖直)顶由静止开始下滑.滑到竿底时速度恰好为零,若竿长为6m,下滑的总时间为6s,前2s做匀加速运动,2s末达到最大速度后做匀减速运动,6s末恰滑到竿底.设演员A的质量为40kg,竹竿的质量为5kg,则(g取10m/s2)(  )
A.在下滑过程中,演员A的加速度方向始终向下
B.在下滑过程中,演员A所受的摩擦力保持不变
C.在下滑过程中,演员A的机械能逐渐减少
D.t=5s时演员B肩部所受的压力大小为450N

分析 根据演员A的运动情况分析加速度方向,由运动学公式求得演员A的加速度,由牛顿第二定律求A所受的摩擦力.根据功能关系分析演员A机械能的变化.对竹竿,利用平衡条件求竹竿所受的支持力,再得到演员B所受的压力.

解答 解:A、演员A先向下做匀加速运动,后向下做匀减速运动,加速度方向先向下后向上,故A错误.
B、设演员A的最大速度为 v,对整体过程,有:L=$\frac{v}{2}t$
得:v=$\frac{2L}{t}$=$\frac{2×6}{6}$=2m/s
0-2s内,演员A的加速度为:a1=$\frac{v}{{t}_{1}}$=$\frac{2}{2}$=1m/s2
根据牛顿第二定律有:mAg-f1=mAa1
解得:f1=320N,方向向上
2-6s内,演员A的加速度大小为:a2=$\frac{v}{{t}_{2}}$=$\frac{6}{4}$=1.5m/s2.方向向上
根据牛顿第二定律有:f2-mAg=mAa2.解得 f2=460N,方向向上,故B错误.
C、在下滑过程中,由于摩擦力对演员A一直做负功,所以演员A的机械能逐渐减少,故C正确.
D、t=5s时,对竹竿,根据平衡条件知竹竿所受的B的支持力 N=m竿g+f2=50+460=510N,故D错误.
故选:C

点评 本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的综合运用,知道加速度是联系力学和运动学的桥梁,本题求出演员A所受的摩擦力大小是解决本题的关键.

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