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,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=530,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=2m, 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

(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,请通过推算说明你的观点。

 

【答案】

(1)机械能守恒     ------3分   

圆周运动    F′-mgm ------3分

解得    F′=(3-2cosmg

人对绳的拉力    FF′=1080N   ------2分

(2)   mgHlcosd)-(f1f2d=0  ------4分

    则d==1.2m   ------2分

    (3)选手从最低点开始做平抛运动

        x=vt  ------1分     H-= ------1分

解得 ---2分 

      当时,x有最大值,解得l=1.5m  ---2分

 

【解析】略

 

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