在游樂節(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．如下圖所示，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Ff1＝800 N，平均阻力Ff2＝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)1080N　(2)1.2 m　(3)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)

解析試題分析：(1)機(jī)械能守恒①
圓周運(yùn)動(dòng)
解得
人對(duì)繩的拉力F＝F′
則F＝1 080 N.
(2)動(dòng)能定理　
則
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
當(dāng)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)．
考點(diǎn)：機(jī)械能守恒定律；牛頓第二定律；
點(diǎn)評(píng)：此題考查到了機(jī)械能守恒，圓周運(yùn)動(dòng)向心力，動(dòng)能定理，平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律問題．
解答時(shí)，一定注意要求的是選手對(duì)繩子的拉力．解題過程中是對(duì)選手進(jìn)行受力分析的，故不要忘記應(yīng)用牛頓第三定律

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

從地面上以初速度vo="10" m/s豎直向上拋出一質(zhì)量為m="0.2" kg的小球，若運(yùn)動(dòng)過程中小球受到的空氣阻力與其速率成正比關(guān)系，球運(yùn)動(dòng)的速率隨時(shí)間變化規(guī)律如圖所示，t1時(shí)刻到達(dá)最高點(diǎn)，再落回地面，落地時(shí)速率為v1="2" m/s，且落地前球已經(jīng)做勻速運(yùn)動(dòng)。（g="10" m/s2）求：

（1）球從拋出到落地過程中克服空氣阻力所做的功
（2）球拋出瞬間的加速度大小

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，粗糙斜面與水平面通過半徑可忽略的光滑小圓弧平滑連接，斜面傾角α＝37°，水平面的M到N段是長(zhǎng)度L1＝0.3m的粗糙平面，N點(diǎn)的右邊是光滑的。A、B是兩個(gè)質(zhì)量均為m＝1kg的小滑塊（可看作質(zhì)點(diǎn)），置于N點(diǎn)處的C是左端附有膠泥的薄板（質(zhì)量不計(jì)），D是兩端分別與B和C連接的輕質(zhì)彈簧，滑塊A與斜面和與水平面MN段的動(dòng)摩擦因數(shù)相同。當(dāng)滑塊A置于斜面上且受到大小F＝4N、方向垂直斜面向下的恒力作用時(shí)，恰能向下勻速運(yùn)動(dòng)�，F(xiàn)撤去F，讓滑塊A從斜面上距斜面底端L2＝1m處由靜止下滑（取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8），求：滑塊A與C接觸并粘連在一起后，兩滑塊與彈簧所構(gòu)成的系統(tǒng)在相互作用的過程中，彈簧的最大彈性勢(shì)能。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

(18分)如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)的不可伸長(zhǎng)的繩子一端固定在O點(diǎn)，另一端系質(zhì)量為m的小球，小球靜止在光滑水平面上�，F(xiàn)用大小為F水平恒力作用在另一質(zhì)量為2m的物塊上，使其從靜止開始向右運(yùn)動(dòng)，一段時(shí)間后撤去該力，物塊與小球發(fā)生正碰后速度大小變?yōu)樵瓉淼囊话攵俣确较虿蛔�，小球恰好能在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)。已知重力加速度為g，小球和物體均可視為質(zhì)點(diǎn)，試求:

(1)小物塊碰撞前速度V0的大��；
(2)碰撞過程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能；
(3)恒力F作用時(shí)間。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示：半徑為R="1.8m" 的光滑圓軌道豎直固定在高h(yuǎn)="5m" 的水平臺(tái)上，平臺(tái)BC 長(zhǎng)s=4.5m，一質(zhì)量為mb="1kg" 的小球b 靜止在C 點(diǎn)�，F(xiàn)讓一質(zhì)量為ma="2kg" 的小球a 從A 點(diǎn)（與圓心等高）靜止釋放，運(yùn)動(dòng)到C 點(diǎn)與b 球發(fā)生碰撞，碰撞后a 球的速度水平向右，a、b 分別落在水平面上的M、N 兩點(diǎn)，M、N 兩點(diǎn)與平臺(tái)的水平距離分別為xa=3m、xb=4m。兩球可視為質(zhì)點(diǎn)，g=10m/s2。求：

（1）碰撞后，b 球獲得的速度大小vb；
（2）碰撞前，a 球的速度大小v0；
（3）判斷BC 段平臺(tái)是否光滑？若不光滑，請(qǐng)求出平臺(tái)的動(dòng)摩擦因數(shù)。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，兩平行金屬板間距為d，電勢(shì)差為U，板間電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)；金屬板下方有一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。帶電量為+q、質(zhì)量為m的粒子，由靜止開始從正極板出發(fā)，經(jīng)電場(chǎng)加速后射出，并進(jìn)入磁場(chǎng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。忽略重力的影響，求：

（1）勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E的大小；
（2）粒子從電場(chǎng)射出時(shí)速度ν的大��；
（3）粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R。

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

如圖所示，在點(diǎn)電荷+Q的電場(chǎng)中有A、B兩點(diǎn)，將兩正電荷a和b，其中他們的質(zhì)量4ma=mb，電量2qa=qb，分別從A點(diǎn)由靜止釋放到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，它們的速度大小之比為_____.

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

如圖是位于武威市涼州植物園的摩天輪，高度為128m，目前此高度是位列世界第九、中國(guó)西部第一，直徑約為118m。若一質(zhì)量為50kg的游客乘坐該摩天輪做勻速圓周運(yùn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)一圈需30分鐘。如果以地面為零勢(shì)能面，取g=10m/s2，則他到達(dá)最高處時(shí)的（      ）。

A．重力勢(shì)能為5.9×104J，角速度為0.2rad/s
B．重力勢(shì)能為6.4×104J，角速度為0.2rad/s
C．重力勢(shì)能為5.9×104J，角速度為3.5×10-3rad/s
D．重力勢(shì)能為6.4×104J，角速度為3.5×10-3rad/s

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

目前，在地球周圍有許多人造地球衛(wèi)星繞著它轉(zhuǎn)，其中一些衛(wèi)星的軌道可近似為圓，且軌道半徑逐漸變小。若衛(wèi)星在軌道半徑逐漸變小的過程中，只受到地球引力和稀薄氣體阻力的作用，則下列判斷正確的是： (     )

A．衛(wèi)星的動(dòng)能逐漸減小
B．由于地球引力做正功，引力勢(shì)能一定減小
C．由于氣體阻力做負(fù)功，地球引力做正功，機(jī)械能保持不變
D．衛(wèi)星克服氣體阻力做的功小于引力勢(shì)能的減小

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