4．(2010·江苏阜宁中学调研)如图3-2-7所示为学校操场上一质量不计的竖直滑杆.滑杆上端固定.下端悬空.为了研究学生沿杆的下滑情况.在杆的顶部装有一拉力传感器.可显示杆顶端所受拉力的大小.现有一学生从上端由静止开始滑下.5 s末滑到杆底时速度恰好为零.从学生开始下滑时刻计时.传感器显示拉力随时间变化情况如图3-2-8所示.g取10 m/s2.求: (1)该学生下滑过程中的最大速率,(2)图中力F1的大小,(3)滑杆的长度． 解析:(1)由于人静止后受拉力F＝500 N.可知.mg＝500 N. 在0-1 s内.人受拉力F＝380 N.人做加速运动.由牛顿第二定律可得:mg-F＝ma1. a1＝2.4 m/s2.v1＝a1t1＝2.4 m/s. (2)1 s-5 s内人做减速运动.a2t2＝a1t1.a2＝0.6 m/s2. 由牛顿第二定律可得:F1-mg＝ma2.F1＝530 N. (3)L＝a1t+a2t＝6 m. 答案:530 N (3)6 m 【
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