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，在竿的顶部装有一拉力传感器，可显示竿的顶端所受拉力的大小。现有一质

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，在竿的顶部装有一拉力传感器，可显示竿的顶端所受拉力的大小。现有一质量m=50kg的学生（可视为质点）从上端由静止开始滑下，5s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，g取 。求：
（1）该学生下滑过程中的最大速度；
（2）1-5s传感器显示的拉力F的大小；
（3）滑竿的长度。

Answer 1

（1）滑杆对人的作用力与人对滑杆的拉力是一对作用力与反作用力，由图象可知，0-1s内，滑竿对人的作用力 的大小为380N，方向竖直向上，人向下作匀加速运动。以人为研究对象，根据牛顿第二定律有：
1s末人的速度为：
1s末-5s末，滑杆对人的拉力为大于500N，人作匀减速运动，5s末速度为零，所以1s末人的速度达到最大值
由以上两式代入数值解得：
（2）F=530N
（3）滑竿的长度等于人在滑竿加速运动和减速运动通过的位移之和
加速运动的位移：
减速运动的位移：
滑竿的总长度：