在娛樂節(jié)目中，選手需借助懸掛在高處的繩飛越到水面的浮臺(tái)上，小明和小陽觀看后對(duì)此進(jìn)行了討論．如圖所示，他們將選手簡(jiǎn)化為質(zhì)量m＝60 kg的質(zhì)點(diǎn)，選手抓住繩由靜止開始擺動(dòng)，此時(shí)繩與豎直方向夾角α＝53°，繩的懸掛點(diǎn)O距水面的高度為H＝3 m．不考慮空氣阻力和繩的質(zhì)量，浮臺(tái)露出水面的高度不計(jì)，水足夠深．取重力加速度g＝10 m/s2，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6.

(1)求選手?jǐn)[到最低點(diǎn)時(shí)對(duì)繩拉力的大小F；
(2)若繩長(zhǎng)l＝2 m，選手?jǐn)[到最高點(diǎn)時(shí)松手落入水中．設(shè)水對(duì)選手的平均浮力f1＝800 N，平均阻力f2＝700 N，求選手落入水中的深度d.
(3)若選手?jǐn)[到最低點(diǎn)時(shí)松手，小明認(rèn)為繩越長(zhǎng)，在浮臺(tái)上的落點(diǎn)距岸邊越遠(yuǎn)；小陽卻認(rèn)為繩越短，落點(diǎn)距岸邊越遠(yuǎn)．請(qǐng)通過推算說明你的觀點(diǎn)．
(1)1 080 N　(2)1.2 m　(3)見解析
(1)機(jī)械能守恒mgl(1－cos α)＝mv2①
圓周運(yùn)動(dòng)F′－mg＝m
解得F′＝(3－2cos α)mg
人對(duì)繩的拉力F＝F′
則F＝1 080 N.
(2)動(dòng)能定理mg(H－lcos α＋d)－(f1＋f2)d＝0
則d＝
解得d＝1.2 m.
(3)選手從最低點(diǎn)開始做平拋運(yùn)動(dòng)x＝vt
H－l＝gt2
且由①式及以上兩式
解得x＝2
當(dāng)l＝時(shí)，x有最大值，解得l＝1.5 m.
因此，兩人的看法均不正確．當(dāng)繩長(zhǎng)越接近1.5 m時(shí)，落點(diǎn)距岸邊越遠(yuǎn)．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，豎直放置的光滑圓軌道被固定在水平地面上，半徑r=0.4m，在最低點(diǎn)處有一小球（其半徑遠(yuǎn)小于軌道半徑r）�，F(xiàn)給小球以水平向右的初速度v0，g取10m/s，如果要使小球運(yùn)動(dòng)過程中不脫離圓軌道運(yùn)動(dòng)， v0的大小滿足的條件可表示為（    ）
A．v0≥0B．v0≥4m/sC．v0≥2m/sD．v0≤2m/s

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

(10分)某人站在h=8.5m的高臺(tái)上，將放在水平臺(tái)面上一個(gè)質(zhì)量m=2kg的鐵球抓起，以與水平方向成45°夾角斜向上拋出，已知拋出點(diǎn)離地面的高H=10m，球拋出時(shí)的速度v0=5m／s(忽略空氣阻力，g取10m／s2)。求：
(1)球落地時(shí)的速度；
(2)這一過程人對(duì)球做了多少功

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實(shí)驗(yàn)題

“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)如圖采用重物自由下落的方法：

(1)實(shí)驗(yàn)中，下面哪些測(cè)量工具是必需的?       ．
A．天平     B．直流電源    C．刻度尺    D．秒表
（2）實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)重錘減少的勢(shì)能總是大于重錘增加的動(dòng)能，造成這種現(xiàn)象的主要原因是          
A．選用的重錘質(zhì)量過大
B．?dāng)?shù)據(jù)處理時(shí)出現(xiàn)計(jì)算錯(cuò)誤
C．空氣對(duì)重錘的阻力和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器對(duì)紙帶的阻力
D．實(shí)驗(yàn)時(shí)操作不夠細(xì)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測(cè)量不準(zhǔn)確
（3）實(shí)驗(yàn)中，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50Hz，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s2，所用重物的質(zhì)量為1.00kg，實(shí)驗(yàn)中得到一點(diǎn)跡清晰的紙帶，把第一點(diǎn)記作O，另選連續(xù)的4個(gè)點(diǎn)A、B、C、D作為測(cè)量的點(diǎn)，經(jīng)測(cè)量知道A、B、C、D到0點(diǎn)的距離分別為62.99cm,70.18cm,77.76cm,85.73cm,根據(jù)以上的數(shù)據(jù)，可知重物由0運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，重力勢(shì)能的減小量等于          J,動(dòng)能的增加量等于          J。（本題中計(jì)算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）
（4）通過實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是：                                       ．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

(2011年衢州一中檢測(cè))如圖所示，一質(zhì)量為m的滑塊以初速度v0從固定于地面的斜面底端A開始沖上斜面，到達(dá)某一高度后返回A，斜面與滑塊之間有摩擦．下列各項(xiàng)分別表示它在斜面上運(yùn)動(dòng)的速度v、加速度a、勢(shì)能Ep和機(jī)械能E隨時(shí)間的變化圖象，可能正確的是(　　)

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

一個(gè)物體沿粗糙斜面勻速滑下，則下列說法正確的是（ ）
A．物體機(jī)械能不變，內(nèi)能也不變
B．物體機(jī)械能減小，內(nèi)能不變
C．物體機(jī)械能減小，內(nèi)能增大，機(jī)械能與內(nèi)能總量減小
D．物體機(jī)械能減小，內(nèi)能增大，機(jī)械能與內(nèi)能總量不變

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

質(zhì)量為m的物體，以速度v離開高為H的桌子,當(dāng)它落到距地面高為h的A點(diǎn)時(shí)速度為vA，在不計(jì)空氣阻力的情況下,以地面為參考面，下列說法不正確的是
A．物體在A點(diǎn)具有的重力勢(shì)能為mgh
B．物體在A點(diǎn)具有的機(jī)械能是mV+mgh
C．物體在A點(diǎn)具有的動(dòng)能是mg(H－h(huán))
D．物體落地瞬間具有的機(jī)械能是m V+mgh

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

一個(gè)物體從距離地面 h高處自由下落，當(dāng)它的動(dòng)能與勢(shì)能相等時(shí)，下落的時(shí)間是多少

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（18分）如右圖所示，在豎直面內(nèi)有一個(gè)光滑弧形軌道，其末端水平，且與處于同一豎直面內(nèi)光滑圓形軌道的最低端相切，并平滑連接。A、B兩滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）用輕細(xì)繩拴接在一起，在它們中間夾住一個(gè)被壓縮的微小輕質(zhì)彈簧。兩滑塊從弧形軌道上的某一高度由靜止滑下，當(dāng)兩滑塊剛滑入圓形軌道最低點(diǎn)時(shí)拴接兩滑塊的繩突然斷開，彈簧迅速將兩滑塊彈開，其中前面的滑塊A沿圓形軌道運(yùn)動(dòng)恰能通過軌道最高點(diǎn)。已知圓形軌道的半徑R=0.50m，滑塊A的質(zhì)量mA=0.16kg，滑塊B的質(zhì)量mB=0.04kg，兩滑塊開始下滑時(shí)距圓形軌道底端的高度h=0.80m，重力加速度g取10m/s2，空氣阻力可忽略不計(jì)。

試求：（1）A、B兩滑塊一起運(yùn)動(dòng)到圓形軌道最低點(diǎn)時(shí)速度的大�。�
（2）滑塊A被彈簧彈開時(shí)的速度大�。�
（3）彈簧在將兩滑塊彈開的過程中釋放的彈性勢(shì)能。

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