質(zhì)量為50 kg的男孩在距離河面40 m高的橋上做“蹦極跳”，未拉伸前，長度為15 m的彈性繩AB一端縛著他的雙腳，另一端則固定在橋上的A點(diǎn)，如圖(a)所示，男孩從橋面下墜，達(dá)到的最低點(diǎn)為水面上的一點(diǎn)D，假定繩在整個(gè)運(yùn)動(dòng)中遵循胡克定律。不計(jì)空氣阻力、男孩的身高和繩的重力（g取10 m/s2）。男孩的速率v跟下落的距離h的變化關(guān)系如圖(b)所示。問：
（1）當(dāng)男孩在D點(diǎn)時(shí)，求繩所儲(chǔ)存的彈性勢能；
（2）繩的勁度系數(shù)是多少？
（3）就男孩在AB、BC、CD期間的運(yùn)動(dòng)，試討論作用于男孩的力。
解：（1）△Ek=mghAD-Ep=0，所以Ep=mghAD=2×104 J
（2）當(dāng)v=vm=20 m/s（C點(diǎn)為平衡位置）時(shí)，有：
mg=kx=k(23-15)，所以
（3）AB間僅受重力作用，BC間受重力與彈力作用，且重力大于彈力，CD間彈力大于重力，重力的方向豎直向下，彈力的方向豎直向上
練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目：高中物理 來源：(課標(biāo)人教版)2010年《高考風(fēng)向標(biāo)》物理　第4章　曲線運(yùn)動(dòng)　萬有引力定律　第2講　圓周運(yùn)動(dòng)及其應(yīng)用 人教版 題型：038

如圖所示，在男女雙人花樣滑冰運(yùn)動(dòng)中，男運(yùn)動(dòng)員以自己為轉(zhuǎn)動(dòng)軸拉著女運(yùn)動(dòng)員做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，若男運(yùn)動(dòng)員的轉(zhuǎn)速為30轉(zhuǎn)/分，女運(yùn)動(dòng)員觸地冰鞋的線速度為4.7 m/s．g取10 m/s2．求：

(1)女運(yùn)動(dòng)員做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度及觸地冰鞋做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑；

(2)若男運(yùn)動(dòng)員手臂與豎直夾角60°，女運(yùn)動(dòng)員質(zhì)量50 kg，則男運(yùn)動(dòng)員手臂拉力是多大？

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