如图所示,一对杂技演员(都视为质点)乘秋千(秋千绳处于水平位置)从A点由静止出发绕O点下摆,当摆到最低点B时,女演员在极

如图所示,一对杂技演员(都视为质点)乘秋千(秋千绳处于水平位置)从A点由静止出发绕O点下摆,当摆到最低点B时,女演员在极短时间内将男演员沿水平方向推出,然后自已刚好能回到高处A.求男演员落地点C 与O 点的水平距离s.已知男演员质量m1,和女演员质量m2之比
m1
m2
=2,秋千的质量不计,秋千的摆长为R,C 点比O 点低5R.
左岸多巴安 1年前 已收到1个回答 举报

风雨雷电云雾霜雪 花朵

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解题思路:两演员一起从从A点摆到B点,只有重力做功,根据机械能守恒定律求出最低点速度;女演员在极短时间内将男演员沿水平方向推出,两演员系统动量守恒,由于女演员刚好能回到高处,可先根据机械能守恒定律求出女演员的返回速度,再根据动量守恒定律求出男演员平抛的初速度,然后根据平抛运动的知识求解男演员的水平分位移.

两演员一起从从A点摆到B点,只有重力做功,机械能守恒定律,设总质量为m,则
mgR=[1/2]mv2
女演员刚好能回到高处,机械能依然守恒
m2gR=[1/2]m2v12
女演员在极短时间内将男演员沿水平方向推出,两演员系统动量守恒
(m1+m2)v=-m2v1+m1v2
根据题意

m1
m2=2 ④
有以上四式解得
v2=2
2gR
接下来男演员做平抛运动
由4R=[1/2]gt2,得t=

8R
g
因而
s=v2t=8R;
即男演员落地点C 与O 点的水平距离s为8R.

点评:
本题考点: 动量守恒定律;平抛运动;机械能守恒定律.

考点点评: 本题关键分析求出两个演员的运动情况,然后对各个过程分别运用动量守恒定律和机械能守恒定律列式求解.

1年前

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