秋千由踏板和繩構成,人在秋千上的擺動過程可以簡化為單擺的擺動,等效“擺球”的質量為m,人蹲在踏板上時擺長為l1,人站立時擺長為l2。不計空氣阻力,重力加速度大小為g。
(1)如果擺長為l1,“擺球”通過最低點時的速度為v,求此時“擺球”受到拉力T的大小。
(2)在沒有別人幫助的情況下,人可以通過在低處站起、在高處蹲下的方式使“擺球”擺得越來越高。
a.人蹲在踏板上從最大擺角θ1開始運動,到最低點時突然站起,此后保持站立姿勢擺到另一邊的最大擺角為θ2。假定人在最低點站起前后“擺球”擺動速度大小不變,通過計算證明θ2>θ1。
b.實際上人在最低點快速站起后“擺球”擺動速度的大小會增大。隨著擺動越來越高,達到某個最大擺角θ后,如果再次經過最低點時,通過一次站起并保持站立姿勢就能實現(xiàn)在豎直平面內做完整的圓周運動,求在最低點“擺球”增加的動能ΔEk應滿足的條件。
【考點】單擺的能量轉化;牛頓第二定律與向心力結合解決問題.
【答案】見試題解答內容
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/12/29 15:30:2組卷:948引用:5難度:0.4
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