题目内容
（20分）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，小明和小阳观看后对此进行了讨论。如图所示，他们将选手简化为质量m=60kg的质点， 选手抓住绳由静止开始摆动，此绳与竖直方向夹角
=
，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对绳拉力的大小F；
（2）若绳长L=2m, 选手摆到最高点时松手落入手中。设水对选手的平均浮力
，平均阻力
，求选手落入水中的深度
；
（3）若选手摆到最低点时松手， 小明认为绳越长，在浮台上的落点距岸边越远；小阳认为绳越短，落点距岸边越远，请通过计算说明你的观点。
解：（1）机械能守恒
① 2分
圆周运动 F′－mg＝
2分
解得 F′＝（3－2cos）mg
人对绳的拉力 F＝F′ 1分
则 F＝762N 2分
（2）动能定理 mg（H－lcos＋d）－（f1＋f2）d＝0 3分
解得 d=
2分
（3）选手从最低点开始做平抛运动 x=vt 2分
H-L=
2分
且有①式 解得
1分
当
时，x有最大值，解得L=1．5m 1分
因此，两人的看法均不正确。 1分
当绳长越接近1．5m时，落点距岸边越远。 1分
本题考查机械能守恒，圆周运动向心力，动能定理，平抛运动规律及求极值问题。
练习册系列答案
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（2011?东城区模拟）在游乐节目中，选手需借助悬挂在高处的绳飞跃到水面的平台上，小明和小阳观看后对此进行了讨论．如图所示，他们将选手简化为质量为m=60㎏的质点，选手抓住绳子由静止开始摆动，此时绳与竖直方向夹角α=53°，绳子的悬挂点O距水面的高度为H=3m，不考虑空气阻力和绳子的质量，平台露出水面的高度不计，水足够深．取重力加速度g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6
如图所示，在游乐节目中，选手需借助悬挂在高处的绳飞越到水平的浮台上．选手可视为质量m=60kg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α=530，绳的悬挂点O距水面的高度为H=3m．不计空气阻力和绳的质量，浮台露出水面的高度不计，水足够深．g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6求：
在游乐节目中，选手需借助悬挂在高处的绳飞越到水面的浮台上，小明和小阳观看后对此进行了讨论．如图所示，他们将选手简化为质量m=60kg的质点，选手抓住绳由静止开始摆动，绳长l=2m，此时绳与竖直方向夹角α=53°，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g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6．
在游乐节目中，选手需借助悬挂在高处的绳飞越到水面的浮台上，小明和小阳观看后对此进行了讨论．如图所示，他们将选手简化为质量m=60kg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α=53°，绳的悬挂点O距水面的高度为H=3m，绳长l不确定，不考虑空气阻力和绳的质量，浮台露出水面的高度不计．取重力加速度g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6．
=
，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
，
，
.
=2m,选手摆到最高点时松手落入手中.设水对选手的平均浮力
，平均阻力
，求选手落入水中的深度
；