“峡谷长绳秋千”游戏可简化为如图所示的模型,游戏开始前,工作人员对底座施加一水平方向的拉力,使其静止于图中
位置,然后自由释放,秋千开始荡起来,
为秋千运动的最低点。已知两绳长度均为
,两绳夹角为
,秋千摆角为
,游客和底座总质量为
,在运动中可视为质点,不计绳子质量及一切阻力。重力加速度
,
,
,
,求:
(1)工作人员对底座施加的水平拉力大小;
(2)游客运动到
点的速度大小;
(3)运动过程中细绳中的最大拉力。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5963abe8f421bd99a2aaa94831a951e9.png)
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(1)工作人员对底座施加的水平拉力大小;
(2)游客运动到
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7f9e8449aad35c5d840a3395ea86df6d.png)
(3)运动过程中细绳中的最大拉力。
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更新时间:2024-01-10 17:22:23
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【知识点】 用动能定理求解外力做功和初末速度
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解答题
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适中
(0.65)
名校
解题方法
【推荐1】如图甲所示,轻质弹簧原长为0.2m,将弹簧竖直放置在地面上,在其顶端将质量
的物体由静止释放,当弹簧压缩至最短时,弹簧长度为0.1m。现将该轻质弹簧水平放置,一端固定在
点,另一端在A点与一质量为
的物块接触但不连接,
是长度为1m的水平光滑轨道,
端与半径为
的光滑竖直半圆轨道
相切,如图乙所示。现用力缓慢推物块
,将弹簧长度压缩至0.1m,然后由静止释放。重力加速度g=10m/s2。求:
(1)弹簧的劲度系数
和弹簧压缩至0.1m时的弹性势能
;
(2)物块
经过
点时对轨道的压力;
(3)若在
段铺设某种材料,物块与这种材料之间的动摩擦因数为
,使物块在
上不脱离轨道,求
的取值范围。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b93903124784971a31dd5feddda8be2c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1dde8112e8eb968fd042418dd632759e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ccc94f2ea411c691d91a4fc6665c24ce.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f52a58fbaf4fea03567e88a9f0f6e37e.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ca67a5b8f69507c8b80379e86f90a8ce.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/294f5ba74cdf695fc9a8a8e52f421328.png)
(1)弹簧的劲度系数
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f0a532e15e232cb4b99a8d4d07c89575.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b68a83af8bfb3cbe23debe9d7d02f969.png)
(2)物块
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/294f5ba74cdf695fc9a8a8e52f421328.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8455657dde27aabe6adb7b188e031c11.png)
(3)若在
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f52a58fbaf4fea03567e88a9f0f6e37e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1100379a4385b9ce064847bc21760adc.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ca67a5b8f69507c8b80379e86f90a8ce.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1100379a4385b9ce064847bc21760adc.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/6/7/2745021546455040/2745524828471296/STEM/bc30c28a-0554-4660-a1bd-80878fd5dd78.png?resizew=589)
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解答题
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适中
(0.65)
名校
【推荐2】光滑的水平面上有一静止的足够长木板,质量为M。一质量为m的铁块(可视为质点)以速度v滑上木板,且与木板之间动摩擦因数为μ,已知重力加速度为g,试求:
(1)二者的共同速度;
(2)试用动量定理求达到共同速度所需时间t;
(3)在达到共同速度过程中M发生的位移L;
(4)全过程M与m组成的系统损失的机械能。
(1)二者的共同速度;
(2)试用动量定理求达到共同速度所需时间t;
(3)在达到共同速度过程中M发生的位移L;
(4)全过程M与m组成的系统损失的机械能。
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