蹦极是一项既惊险又刺激的运动,深受年轻人的喜爱.如图所示,原长L=16m的橡皮绳一端固定在塔架的P点,另一端系在蹦极者的

蹦极是一项既惊险又刺激的运动,深受年轻人的喜爱.如图所示,原长L=16m的橡皮绳一端固定在塔架的P点,另一端系在蹦极者的腰部.蹦极者从P点由静止跳下,到达A处时绳刚好伸直,继续下降到最低点B处,BP之间距离h=20m.又知:蹦极者的质量m=60kg,所受空气阻力f恒为体重的[1/5],蹦极者可视为质点,g=10m/s2.求:
(1)蹦极者到达A点时的速度;
(2)橡皮绳的弹性势能的最大值;
(3)蹦极者从P下降到A、再从A下降到B机械能的变化量分别计为△E1、△E2,则△E1:△E2为多少?
tuna8 1年前 已收到1个回答 举报

shizijundao 幼苗

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解题思路:本题(1)的关键是对蹦极者应用动能定理即可;题(2)的关键是对蹦极者与弹簧组成的系统应用能量守恒定律即可求解;题(3)的关键是明确根据功能原理求解机械能的变化.

(1):对蹦极者从P到A过程由动能定理得:
mgL-fL=[1/2
mv2A−0,
其中f=
1
5]mg,
代入数据解得:
v A=16m/s;
(2):对蹦极者与弹簧组成的系统从P到B过程由能量守恒定律可得:
mgh=fh+
E Pm,
解得:
E Pm=(mg-f)h=9600J;
(3):根据“功能原理”可知,从P下降到A过程中,机械能减少为:
△E 1=fL,
从A下降到B过程中机械能减少为:
△ E 2=f(h-L)
联立可得:

△ E 1

△E 2=[4/1];
答:(1)蹦极者到达A点时的速度为16m/s
(2)橡皮绳的弹性势能的最大值为9600J
(3)△E1:△E2为[4/1]

点评:
本题考点: 动能定理的应用;机械能守恒定律.

考点点评: 应明确:①一般来说,对单个物体应有动能定理,对系统应用能量守恒定律;②功能原理是指:除重力(与弹簧弹力)以外其它力做的总功等于系统机械能的变化,当涉及到机械能变化的问题时,应用功能原理求解.

1年前

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