(15分)在游樂節(jié)目中，選手需要借助懸掛在高處的繩飛越到水面的浮臺(tái)上，小明和小陽觀看后對(duì)此進(jìn)行了討論。如圖所示，他們將選手簡化為質(zhì)量m=60kg的質(zhì)點(diǎn)， 選手抓住繩由靜止開始擺動(dòng)，此時(shí)繩與豎直方向夾角=，繩的懸掛點(diǎn)O距水面的高度為H=3m.不考慮空氣阻力和繩的質(zhì)量，浮臺(tái)露出水面的高度不計(jì)，水足夠深。取重力加速度， ，

（1）求選手?jǐn)[到最低點(diǎn)時(shí)對(duì)繩拉力的大小F；
（2）若繩長l="2m," 選手?jǐn)[到最高點(diǎn)時(shí)松手落入手中。設(shè)水對(duì)選手的平均浮力，平均阻力，求選手落入水中的深度；
（3）若選手?jǐn)[到最低點(diǎn)時(shí)松手， 小明認(rèn)為繩越長，在浮臺(tái)上的落點(diǎn)距岸邊越遠(yuǎn)；小陽認(rèn)為繩越短，落點(diǎn)距岸邊越遠(yuǎn)，請(qǐng)通過推算說明你的觀點(diǎn)。
（1）F＝1080N （2）1.2m（3）兩人的看法均不正確，當(dāng)繩長越接近1.5m時(shí)，落點(diǎn)距岸邊越遠(yuǎn)。

試題分析：（1）小球下擺過程機(jī)械能守恒             ①
在最低點(diǎn)應(yīng)用牛頓第二定律得： F′－mg＝m
解得 F′＝（3－2cos）mg
由牛頓第三定律得人對(duì)繩的拉力 F＝F′
則 F＝1080N
（2）對(duì)開始下落到水中最低點(diǎn)應(yīng)用動(dòng)能定理得：  mg（H－lcos＋d）－（f1＋f2）d＝0
代人數(shù)據(jù)解得： d=1.2m
(3)選手從最低點(diǎn)開始做平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向有： x=vt
豎直方向有：H-=
還有
聯(lián)立解得：
由數(shù)學(xué)知識(shí)得當(dāng)時(shí)，x有最大值，因此兩人的看法均不正確，當(dāng)繩長越接近1.5m時(shí)，落點(diǎn)距岸邊越遠(yuǎn)。
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖，勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一半徑為r的光滑絕緣圓軌道，軌道平面與電場(chǎng)方向平行．a(chǎn)、b為軌道直徑的兩端，該直徑與電場(chǎng)方向平行．一電荷量為q(q＞0)的質(zhì)點(diǎn)沿軌道內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過a點(diǎn)和b點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力的大小分別為FNa和FNb.不計(jì)重力，求電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E、質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過a點(diǎn)和b點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，A是半徑為r的圓形光滑軌道，固定在木板B上，豎直放置；B的左右兩側(cè)各有一光滑擋板固定在地面上，使其不能左右運(yùn)動(dòng)，小球C靜止放在軌道最低點(diǎn)，A，B，C質(zhì)量相等。現(xiàn)給小球一水平向右的初速度v0，使小球在圓型軌道的內(nèi)側(cè)做圓周運(yùn)動(dòng)，為保證小球能通過軌道的最高點(diǎn)，且不會(huì)使B離開地面，初速度v0必須滿足（   ）（重力加速度為g）
A．最小值為B．最大值為
C．最小值為D．最大值為

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

一斜塊M靜止于粗糙的水平面上，在其斜面上放一滑塊m，若給m一向下的初速度v0，則m正好保持勻速下滑，如圖(6)所示，現(xiàn)在m下滑的過程中再加一個(gè)作用力，則以下說法正確的是（  ）
A．在m上加一豎直向下的力Fa，則m將保持勻速運(yùn)動(dòng)，M對(duì)地仍無摩擦力的作用
B．在m上加一沿斜面向下的力Fb，則m將做加速運(yùn)動(dòng)，M對(duì)地有水平向左的靜摩擦力
C．在m上加一水平向右的力Fc，則m將做減速運(yùn)動(dòng)，在m停止前M對(duì)地仍無摩擦力的作用
D．無論在m上加上什么方向的力，在m停止前M對(duì)地都無靜摩擦力的作用

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

跳高運(yùn)動(dòng)員從地面起跳的瞬間，下列說法中正確的是(　　)
A．運(yùn)動(dòng)員對(duì)地面的壓力大于運(yùn)動(dòng)員受到的重力
B．地面對(duì)運(yùn)動(dòng)員的支持力大于運(yùn)動(dòng)員受到的重力
C．地面對(duì)運(yùn)動(dòng)員的支持力大于運(yùn)動(dòng)員對(duì)地面的壓力
D．運(yùn)動(dòng)員對(duì)地面的壓力大小等于運(yùn)動(dòng)員受到的重力

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

圖中a、b是一質(zhì)量m＝6×103kg的公共汽車在t＝0和t＝4s末兩個(gè)時(shí)刻的兩張照片.當(dāng)t＝0時(shí)，汽車剛啟動(dòng)（汽車的運(yùn)動(dòng)可看成勻加速直線運(yùn)動(dòng)）．圖c是車內(nèi)橫桿上懸掛的手拉環(huán)的圖象，測(cè)得θ＝30°．根據(jù)題中提供的信息，無法估算出的物理量是 （   ）
A．汽車的長度
B．4s末汽車的速度
C．4s內(nèi)汽車牽引力所做的功
D．4s末汽車合外力的瞬時(shí)功率

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖，小球的質(zhì)量是2kg，細(xì)線長為2m且最大能承受40N的拉力，用細(xì)線把小球懸掛在O點(diǎn)，O’點(diǎn)距地面高度為4m，如果使小球繞OO’軸在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)， g=10m/s2求：

（1）當(dāng)小球的角速度為多大時(shí)，線剛好斷裂？
（2）斷裂后小球落地點(diǎn)與懸點(diǎn)的水平距離？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（11分）摩擦系數(shù)μ=0.2的水平地面AB長75m，和光滑斜面在B點(diǎn)用一小段光滑圓弧相連，斜面和水平地面的夾角為30O且無限長，一質(zhì)量為m=1kg的物體(可視為質(zhì)點(diǎn))從A點(diǎn)以初速度vo=20m/s的速度向右滑動(dòng)，求物體從A點(diǎn)出發(fā)經(jīng)過B點(diǎn)的速度大小和時(shí)間？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，水平光滑絕緣軌道MN的左端有一固定絕緣擋板，軌道所在空間存在水平向左、E＝4×102N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng)。一個(gè)質(zhì)量m＝0.2kg、帶電荷量q＝5.0×10－5C的滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），從軌道上與擋板相距x1＝0.2m的P點(diǎn)由靜止釋放，滑塊在電場(chǎng)力作用下向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。當(dāng)滑塊與擋板碰撞后滑塊沿軌道向右做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)到與擋板相距x2＝0.1m的Q點(diǎn)，滑塊第一次速度減為零。若滑塊在運(yùn)動(dòng)過程中，電荷量始終保持不變，求：

（1）滑塊由靜止釋放時(shí)的加速度大小a；
（2）滑塊從P點(diǎn)第一次達(dá)到擋板時(shí)的速度大小v；
（3）滑塊與擋板第一次碰撞的過程中損失的機(jī)械能ΔE。

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