(15分)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

(15分)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

题型:不详难度:来源:
(15分)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=,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
(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)F=1080N (2)1.2m(3)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。
解析

试题分析:(1)小球下摆过程机械能守恒             ①
在最低点应用牛顿第二定律得: F′-mg=m
解得 F′=(3-2cos)mg
由牛顿第三定律得人对绳的拉力 F=F′
则 F=1080N
(2)对开始下落到水中最低点应用动能定理得:  mg(H-lcos+d)-(f1+f2)d=0
代人数据解得: d=1.2m
(3)选手从最低点开始做平抛运动,水平方向有: x=vt
竖直方向有:H-=
还有
联立解得:
由数学知识得当时,x有最大值,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。
举一反三
如图,水平传送带A、B两端相距S=3.5m,工件与传送带间的动摩擦因数μ=0.1。工件滑上A端瞬时速度VA=4m/s,达到B端的瞬时速度设为VB,则不正确的是

A.若传送带不动,则VB=3m/s
B.若传送带以速度V=4m/s逆时针匀速转动,VB="3m/s"
C.若传送带以速度V=2m/s顺时针匀速转动,VB="3m/s"
D.若传送带以速度V=2m/s顺时针匀速转动,VB="2m/s"
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(20分)如图所示的装置,其中AB部分为一长为L并以v速度顺时针匀速转动的传送带,BCD部分为一半径为r竖直放置的粗糙半圆形轨道,直径BD恰好竖直,并与传送带相切于B点。现将一质量为m的可视为质点的小滑块无初速地放在传送带的左端A点上,已知滑块与传送带间的动摩擦因数为μ.()

(1)滑块到达B点时对轨道的压力大小;
(2)滑块恰好能到达D点,求滑块在粗糙半圆形轨道中克服摩擦力的功;
(3)滑块从D点再次掉到传送带上E点,求AE的距离.
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(12分)如图所示,光滑曲面的下端有一水平传送带,传送带正以4 m/s的速度运动,运动方向如图所示.一个质量为2 kg的物体(物体可以视为质点),从h="1.8" m高处由静止沿曲面下滑,物体与传送带间的动摩擦因数μ=0.2,若传送带足够长,取g="10" m/s²。试求:

(1)物体由静止开始下滑到A处的速度?
(2)物体从A处向左运动的最大位移?
(3)物体从A处向左运动到最大位移处的过程中,物体与传送带组成的系统产生的摩擦热为多少?
(4)物体随传送带向右运动,最后沿斜面上滑的最大高度h′为多少?
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如图,水平匀强电场的电场强度为E,一个带电小球质量为m,轻质的绝缘细线长为L,静止时小球位于A点,细线与竖直方向成37°角,重力加速度为g,(sin370=0.6;cos370=0.8)求:

(1)小球带何种电荷?电荷量多少?
(2)现将小球拉回到竖直方向(图中B点),后由静止释放,小球通过A点位置时的速度大小是多少?
(3)若将小球到水平方向(图中C点)由静止释放,则小球通过A点位置时细线对小球的拉力为多大?
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跳高运动员从地面起跳的瞬间,下列说法中正确的是(  )
A.运动员对地面的压力大于运动员受到的重力
B.地面对运动员的支持力大于运动员受到的重力
C.地面对运动员的支持力大于运动员对地面的压力
D.运动员对地面的压力大小等于运动员受到的重力

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