题目内容
在游乐节目中,选手需要借助悬挂在高处的绳飞越到水面的浮台上,如图所示。我们将选手简化为质量m=50kg的质点,选手抓住绳由静止开始摆动,此时绳与竖直方向夹角=,绳长l=2m,绳的悬挂点O距水面的高度为H=3m。不考虑空气阻力和绳的质量,浮台露出水面的高度不计,水足够深。(取重力加速度,,)
(1)求选手摆到最低点时绳子对选手拉力的大小F;
(2)若选手摆到最低点时松手,落到了浮台上,试用题中所提供的数据算出落点与岸的水平距离;
(3)选手摆到最高点时松手落入水中。设水对选手的平均浮力,平均阻力,求选手落入水中的深度。
(1)(2) (3)
解析试题分析:(1)选手从静止开始至最低点的过程,由动能定理得:
①(1分)
在最低点由向心力公式得:
②(1分)
可解得: (1分)
(2)由①可得,最低点的速度为
③
④
解得 m (2分) (1分)
(3)从最高点落下至落入水中速度为零的过程中,由动能定理可得:
(2分)
代入求得 (2分)
考点:本题考查动能定理、圆周运动、平抛运动
练习册系列答案
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某人用手将10kg的物体由静止竖直向上提起1m,此时物体的速度为2m/s(g取10m/s2),则下列说法正确的是
A.手对物体做功120J |
B.手对物体做功20J |
C.合外力做功20J,物体的机械能增加20J |
D.物体重力势能增加100J |