(12分)一质量为60kg的探险者在丛林探险时,看见一头狮子正走向一头幼小的羚羊.探险者立即把绳子的一端绕在一根粗壮的树枝上,另一端系在自己的身上,拉紧绳子从静
题型:不详难度:来源:
(12分)一质量为60kg的探险者在丛林探险时,看见一头狮子正走向一头幼小的羚羊.探险者立即把绳子的一端绕在一根粗壮的树枝上,另一端系在自己的身上,拉紧绳子从静止开始荡向低处,并在最低点抓住质量为20kg的羚羊,抓住羚羊前瞬间的速度大小为16m/s,随后刚好荡到另一根树枝上,脱离了危险.已知悬挂点与人之间的绳长为24m,起荡点与最低点的高度差为12.8m,探险者抓住羚羊后瞬间的速度是抓住羚羊前瞬间速度的3/4。运动过程中探险者和羚羊均可看作质点。(g取10m/s2)求: (1)探险者从起荡点下摆到最低点过程中,重力势能改变了多少? (2)探险者下摆到最低点瞬间,重力的功率多大? (3)探险者在最低点抓住羚羊前、后绳子承受的拉力分别是多大?
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答案
(1)7680J (2)0 (3)F1=1240N F2=1280N |
解析
试题分析:(1)重力做的功为: (1分) 则重力势能减少了7680J (2分) (2)探险者下摆到最低点瞬间, 重力方向与速度方向垂直, 所以重力的功率为零。(2分) (3)设探险者质量为M,羚羊的质量为m, 抓住羚羊前瞬间速度为v1,抓住羚羊后瞬间速度为v2, 绳长L,抓住羚羊前瞬间拉力为F1, 抓住羚羊后瞬间拉力为F2 探险者抓住羚羊前瞬间,对整体研究,根据牛顿第二定律得: (2分) 代入得F1=1240N (1分) 探险者抓住羚羊后瞬间,对整体研究,根据牛顿第二定律得: (2分) v2=12m/s (1分) 代入数据得F2=1280N (1分) |
举一反三
如图所示,小明在玩蹦蹦杆。在小明将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩的过程中,小明的重力势能、弹簧的弹性势能的变化是
A.重力势能减小,弹性势能增大 | B.重力势能增大,弹性势能增大 | C.重力势能减小,弹性势能减小 | D.重力势能增大,弹性势能减小 |
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关于重力做功和重力势能,下列说法正确的是A.重力做功与物体运动的路径有关 | B.重力对物体做负功时,物体的重力势能一定减小 | C.重力势能为负值说明物体在零势能面以下 | D.重力势能的变化与零势能面的选取有关 |
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如图所示,桌面离地高度为h=1m,质量为1kg的小球,从离桌面H=2m高处由静止下落.若以桌面为参考平面,则小球落地时的重力势能及整个过程中小球重力做功分别为 (g=10m/s2)
A.10J,10J | B.10J,30J | C.-10J,10J | D.-10J,30J |
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物体在做某种运动过程中,重力对物体做功200J,则 A.物体的动能一定增加200J | B.物体的动能一定减少200J | C.物体的重力势能一定减少200J | D.物体的重力势能一定增加200J |
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如图所示,质量m=O.5kg的小球,从距桌面h1 =1.2m高处的A点下落到地面上的B点, 桌面高h2=0.8m.以桌面为重力势能的参考平面,下列说法正确的是( )
A.小球在A点时的重力势能为6J | B.小球在A点时的重力势能为10J | C.小球在B点时的重力势能为0 | D.小球在B点时的重力势能为4J |
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