题目内容

如图所示,一对杂技演员(都视为质点)乘秋千(秋千绳处于水平位置)从A点由静止出发绕O点下摆,当摆到最低点B时,女演员在极短时间内将男演员沿水平方向推出,然后自己刚好能回到高处A。求男演员落地点C与O点的水平距离s。已知男演员质量m1和女演员质量m2之比,秋千的质量不计,摆长为R,C点比O点低5R。

 


解析:

设分离前男女演员在秋千最低点B的速度为,由机械能守恒定律,

设刚分离时男演员速度的大小为,方向与相同;女演员速度的大小为,方向与相反,由动量守恒,

分离后,男演员做平抛运动,设男演员从被推出到落在C点所需的时间为t,根据题给条件,由运动学规律,

根据题给条件,女演员刚好回A点,由机械能守恒定律,,已知,由以上各式可得

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