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,

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,

问题描述:

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/s 2 (sin53 o =0.8,cos53 o =0.6)。求:

小题1:选手摆到最低点时对绳拉力的大小F;
小题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
小题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?


最佳答案:


小题1:1080N
小题2:1.2m
小题3:1.5m

(1)机械能守恒         ①           (2分)
圆周运动: F ′- mg m                 ②           (2分)
解得: F ′=(3-2cos mg ="1080N       " ③           (1分)
则:人对绳的拉力: F F ′=1080N                      (1分)
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