如圖所示,一雜技演員(都視為質(zhì)點(diǎn))乘秋千(秋千繩處于水平位置)從A點(diǎn)由靜止出發(fā)繞O點(diǎn)下擺,當(dāng)擺到最低點(diǎn)B時,女演員在極短時間內(nèi)將男演員水平方向推出,然后自己剛好能回到高處A。求男演員落地點(diǎn)C與O點(diǎn)的水平距離s。已知男演員質(zhì)量m1和女演員質(zhì)量m2之比,秋千的質(zhì)量不計,秋千的擺長為R,C點(diǎn)比O點(diǎn)低5R。

                        

解析:

設(shè)分離前男女演員在秋千最低點(diǎn)B的速度為v0,由機(jī)械能守恒定律得:

設(shè)剛分離時男演員速度的大小為v1,方向與v0相同;女演員速度的大小為v2,方向與v0相反,由動量守恒得:

分別后,男演員做平拋運(yùn)動,設(shè)男演員從被推出到落在C點(diǎn)所需的時間為t,據(jù)題給條件,由運(yùn)動學(xué)規(guī)律:

根據(jù)題給條件,女演員剛好回到A點(diǎn),由機(jī)械能守恒定律:

  已知

以上各式聯(lián)立可得x=8R

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