极地狼舞 春芽
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(1)选手从静止摆到最低点过程中机械能守恒,对选手运用机械能守恒定律有:
mgl(1−cosα)=
1
2mv2 ①
代入数据得:v=
2×10×2×(1−0.6)m/s=4m/s
(2)选手过最低点时,由重力和绳子的拉力的合力提供向心力,则得:
F−mg=m
v2
l ②
将①式代入②式得:F=(3-2cosα)mg=(3-2×0.6)×60×10N=1080N
由牛顿第三定律可知:选手摆到最低点时对绳拉力F′=F=1080N
(3)选手从最低点开始做平抛运动,则有:
水平方向有:x=vt ③
竖直方向有:H-l=[1/2gt2 ④
由①、②、③式得:x=2
l(H−l)(1−cosα)]
当l=H-l,即 l=[H/2]=1.5m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.
答:
(1)若绳长l=2m,选手摆到最低点时速度的大小为4m/s;
(2)选手摆到最低点时对绳拉力的大小为1080N;
(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.
点评:
本题考点: 机械能守恒定律;牛顿第三定律.
考点点评: 本题考查到了机械能守恒,圆周运动向心力,动能定理,平抛运动规律及求极值问题.解答第二问时,一定注意要求的是选手对绳子的拉力.解题过程中是对选手进行受力分析的,故不要忘记应用牛顿第三定律.关于物理当中的极值问题,运用数学上函数法求解.
1年前
1年前1个回答