如图所示为杂技“顶杆”表演,一人站在地上,肩上扛一质量为M的竖直杆,杆上一质量为m的人以加速度a加速下滑,求:

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  • 解题思路:竿对“底人”的压力大小应该等于竿的重力加上竿上的人对杆向下的摩擦力,竿的重力已知,求出竿上的人对杆向下的摩擦力就可以了.

    (1)对竿上的人分析:受重力mg、摩擦力Ff

    有 mg-Ff=ma;

    所以 Ff=m(g-a),

    (2)竿对人有摩擦力,人对竿也有反作用力--摩擦力,且大小相等,方向相反,

    对竿分析:受重力Mg、竿上的人对杆向下的摩擦力Ff′、顶竿的人对竿的支持力FN,有Mg+Ff′=FN

    又因为竿对“底人”的压力和“底人”对竿的支持力是一对作用力与反作用力,

    由牛顿第三定律,得到FN′=Mg+Ff′=(M+m)g-ma.

    答:(1)质量为m的人所受的摩擦力大小Ff=m(g-a);

    (2)杆对站在地上的人的压力大小(M+m)g-ma.

    点评:

    本题考点: 摩擦力的判断与计算;物体的弹性和弹力.

    考点点评: 由于人加速下滑,处于失重状态,人对竿的作用力并不等于人的重力,这是在解答本题的过程中常出现的错误,注意这一点这道题就可以解决.

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