分析 (1)選手在擺動過程中,繩子拉力不做功,只有重力做功,機械能是守恒的,應(yīng)用機械能守恒定律求出運動到最低點時的速度v.
(2)選手擺到右邊最高點時松手后,對整個過程,運用動能定理列式求解選手落入水中的深度d.
(3)選手在最低點松手后做平拋運動,由平拋運動知識可以求出水平距離,根據(jù)水平距離的表達式進行分析.
解答 解:(1)選手由靜止擺到最低點的過程中,由機械能守恒定律得:
mgL(1−cosθ)=12mv2
解得:選手擺到最低點時速度 v=4 m/s
(2)選手從最高點落至水中深為d處的過程中,由動能定理得:
mg(H-Lcosθ+d)-f1d-f2d=0
或一:選手從最高點落至水面的過程中:v2=2g(H-Lcosθ)
選手從水面落至水中深為d處的過程中:f1+f2-mg=ma
0-v2=-2 a d
或二:選手從最高點落至水面的過程中:H-Lcosθ=12gt2
v=gt
選手從水面落至水中深為d處的過程中:f1+f2-mg=ma
0=v-a t′
d=12at′2
0-v2=-2 a d
解得:d=1.2 m
(3)選手由靜止擺到最低點的過程中,由動能定理得:mgL(1−cosθ)=12mv2
選手從最低點落至浮臺的過程中:
水平方向:x=vt
豎直方向:H−L=12gt2
解得:x2=1.6[94−(L−32)2]
因此并不是繩越長或越短,選手在浮臺上的落點距岸邊越遠,與繩長的范圍有關(guān),當L=1.5m時,落點距離岸邊最遠.
答:
(1)選手擺到最低點時速度v的大小是4m/s;
(2)選手落入水中的深度d是1.2m;
(3)不是繩越長或越短,選手在浮臺上的落點距岸邊越遠,與繩長的范圍有關(guān),當L=1.5m時,落點距離岸邊最遠.
點評 本題是實際問題,解題過程中是注意對選手進行受力分析的,不要忘記阻力.對于極值問題,要根據(jù)數(shù)學知識求解.
科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 6×102km | B. | 5×103 km | C. | 9×103km | D. | 2×104 km |
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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 超重 | B. | 失重 | ||
C. | 不超重也不失重 | D. | 有時超重,有時失重 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 小球落到井底的動能是mg(H+h) | |
B. | 小球落到井底的機械能為mg(H+h) | |
C. | 小球落到地面的過程中,重力勢能減小了mgH | |
D. | 小球落到地面的機械能是mgH |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | “7點30分”是指時刻,“2小時16分40秒”是指時間間隔 | |
B. | “7點30分”進指時間間隔,“2小時16分40秒“始指時刻 | |
C. | “7點30分“與“2小時16分40秒”均指時刻 | |
D. | “7點30分”與“2小時16分40秒”均指時間間隔 |
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科目:高中物理 來源: 題型:填空題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 該電場一定是勻強電場 | |
B. | 該電場一定是點電荷產(chǎn)生的電場 | |
C. | P點的電場強度一定比Q點的大 | |
D. | 正電荷在P點受到的電場力方向沿著電場線方向 |
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