如图所示,在游乐节目中,选手需要借助悬挂在高处的绳飞越对面的高台上.一质量m=60kg的选手脚穿轮滑鞋以v0=7m/s的水平速度抓住竖直的绳开始摆动,选手可看作质点,这时,绳子

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 匀变速直线运动/2022-08-28 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,在游乐节目中,选手需要借助悬挂在高处的绳飞越对面的高台上. 一质量m=60kg的选手脚穿轮滑鞋以v0=7m/s的水平速度抓住竖直的绳开始摆动,选手可看作质点,这时,绳子的悬挂点到选手的距离L=6m.当绳摆到与竖直方向夹角θ=37°时,选手放开绳子。不考虑空气阻力和绳的质量.取重力加速度g="10m/s2," sin370=0.6,cos370=0.8.求:
 
(1)选手放开绳子时的速度大小;
(2)选手放开绳子后继续运动到最高点时,刚好可以站到水平传送带A点, 传送带始终以v1=3m/s的速度匀速向左运动,传送带的另一端B点就是终点,且SAB=3.75m.若选手在传送带上不提供动力自由滑行,受到的摩擦阻力为自重的0.2倍,通过计算说明该选手是否能顺利冲过终点B,并求出选手在传送带上滑行过程中因摩擦而产生的热量Q。

◎ 答案

(1)5m/s  (2)x=4m>3.75m,所以可以顺利冲过终点;Q = 990J

◎ 解析


试题分析:(1)据题意,当选手以v0=7m/s的水平速度抓住竖直的绳开始摆动,摆角为θ=37°时,据机械能守恒定律有:

经计算的v=5m/s
(2)当选手放手后在水平方向的速度为
vx=vcos37°=4m/s
则选手到达传送带上后,以4m/s的速度向右运动,则据


则选手滑动距离为x=4m>SAB=3.75m,所以选手可以通过传送带。
当选手在传送带上滑动过程中末速度为v1,由于选手做匀减速直线运动,则有:


则选手在传送带上的运动时间为:t=1.5s
选手和传送带的相对位移为:

则选手在传送带上产生的热量为:
Q=fΔx=990J

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,在游乐节目中,选手需要借助悬挂在高处的绳飞越对面的高台上.一质量m=60kg的选手脚穿轮滑鞋以v0=7m/s的水平速度抓住竖直的绳开始摆动,选手可看作质点,这时,绳子…”主要考查了你对  【匀变速直线运动】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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