题目内容

湖南省电视台“智勇大冲关”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(13)所示,他们将选手简化为质量m=60kg的质点,选手抓住绳子末端由静止开始摆动,此时绳与竖直方向夹角=53°,绳长l=2m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g=10m/s2(sin53o=0.8,cos53o=0.6)。求:

(1)选手摆到最低点时对绳拉力的大小F;

(2)选手摆到右边最高点时松手,选手将做什么运动?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)若要求选手摆到最低点时松手,且运动到浮台处离岸水平距离最大,则选手应将手握住绳子上离O点多长处?

 

(1)机械能守恒         ①            (2分)

圆周运动:F′-mgm                 ②            (2分)

解得:F′=(3-2cosmg=1080N       ③           (1分)

则:人对绳的拉力:FF′=1080N                      (1分)

(2)选手从最高点开始自由落体运动                         (1分)

动能定理  mgHlcosd)-(f1f2d=0  ④      (2分)

则d==1.2m             ⑤              (2分)

(3)选手从最低点开始做平抛运动:x=vt     ⑥              (1分)

H-l=                            ⑦              (1分)

由①⑥⑦解得                    (1分)

解得:当l==1.5m时,x有最大值                     (1分)

解析:略

 

练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网