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
=53o，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。
（1）1080N；（2）1.2m；（3）当绳长越接近1.5m时，落点距岸边越远
【解析】
试题分析：（1）选手抓住绳由静止开始摆到最低点由机械能守恒定律得：
mgl（1－cos
）＝
mv2 ① （2分）
设在最低点时绳对人的拉力为
，由牛顿第二定律得：
F′－mg＝m
（2分）
解得 F′＝（3－2cos）mg＝1080N
（1分）
由牛顿第三定律得人对绳的拉力F＝1080N （1分）
（2）选手抓住绳由静止开始到落入水中的深度
过程中由动能定理得：
mg（H－lcos＋d）－（f1＋f2）d＝0 （3分）
则d=
解得d=1.2m （3分）
(3)选手从最低点开始做平抛运动
x=vt （1分）
H-l=
（1分）
且有①式mgl（1－cos）＝mv2
解得 x=2
（2分）
当l=
时，x有最大值 解得l=1.5m （1分）
因此，两人的看法均不正确.当绳长越接近1.5m时，落点距岸边越远。（1分）
考点：机械能守恒定律， 平抛运动，动能定理
阳光课堂课时作业系列答案
（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
；