Question

【题目】如图所示，一质量为m=60kg的探险者在丛林探险，为了从一绝壁到达水平地面，探险者将一根长为l=10m粗绳缠绕在粗壮树干上，拉住绳子的另一端，从绝壁边缘的A点由静止开始荡向低处，到达最低点B时脚恰好触到地面，此时探险者的重心离地面的高度为hB=0.5m．已知探险者在A点时重心离地面的高度为hA=8.5m．以地面为零势能面，不计空气阻力．（探险者可视为位于其重心处的一个质点，g=10m/s2）求：

（1）探险者在A点时的重力势能；

（2）探险者运动到B点时的速度大小；

（3）探险者运动到B点时，绳对他的拉力大小

Answer 1

【答案】(1)5100J;(2)；（3）1560N；

【解析】

（1）探险者在A点的重力势能为：

;

（2）探险者下落的过程只受重力作用，根据机械能守恒定律：

解得：

（3）在B点，根据牛顿第二定律得：

代入得：

；