Question

在某衛(wèi)視組織的娛樂節(jié)目中，選手需要借助懸掛在高處的繩飛越到水面的浮臺上，如圖所示．若將選手簡化為質量m＝60 kg的質點，繩子的長度為2 m，選手抓住繩由靜止開始擺動，此時繩與豎直方向夾角α＝53°，繩的懸掛點O距水面的高度為H＝2.8 m，不考慮空氣阻力和繩的質量，浮臺露出水面的高度不計，取重力加速度g＝10 m/s²，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，求：

(1)選手擺到最低點時對繩拉力的大小F；

(2)若選手擺到最低點時松手，且能夠落到浮臺上，則落點與最低點的水平距離為多大？

Answer 1

答案：
解析：

解：(1)擺動過程機械能守恒：mgl(1－cosα)＝mv2　2分 　　在最低點時：－mg＝m　2分 　　解得：＝(3－2cosα)mg＝1080 N　1分 　　由牛頓第三定律可知人對繩的拉力大小為：F＝＝1080 N　1分 　　(2)選手從最低點開始做平拋運動：x＝vt　1分 　　H－l＝gt2　1分 　　由以上各式解得：x＝2＝1.6 m　2分