问题
计算题
在游乐节目中,选手需要借助悬挂在高处的绳飞越到水面的浮台上。如图所示,将选手简化为质量m=60kg的质点,选手抓住绳由静止开始摆动,此时绳与竖直方向夹角,绳的悬挂点O距水面的高度为H=3.25m.,绳长l=2m,悬挂点O与浮台的水平距离为x=3m,不考虑空气阻力和绳的质量,浮台露出水面的高度不计。取重力加速度,,。求:
(1)求选手摆到最低点时对绳拉力的大小;
(2)若选手摆到最低点时松手,选手能否落在浮台上?
答案
1)选手摆到最低点的过程中,由机械能守恒得
①(2分)
最低点时,根据牛顿第二定律得 ② (2分)
由①②解得
根据牛顿第三定律,人对绳子的拉力 (1分)
则 (1分)
(2)选手松手后做平抛运动
由①解得 (1分)③
(1分)④
(1分) ⑤
由③④⑤解得 ,所以人无法落在浮台上