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江苏高考题 物理 在游乐节目中 选手需要借助悬挂

来源:学生作业帮 编辑:搜搜考试网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/06/04 23:20:20
江苏高考题 物理 在游乐节目中 选手需要借助悬挂

在游乐节目中,选手需借助悬挂在高处的绳飞跃到水面的平台上,小明和小阳观看后对此进行了讨论.如图所示,他们将选手简化为质量为m=60㎏的质点,选手抓住绳子由静止开始摆动,此时绳与竖直方向夹角α=530,绳子的悬挂点O距水面的高度为H=3m,不考虑空气阻力和绳子的质量,平台露出水面的高度不计,水足够深.取重力加速度g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6

若选手摆到最低点时松手,小明认为绳越长,在平台上的落点距岸边越远;小阳却认为绳越短,落点距岸边越远.请通过推算说明你的观点.


答案给的是浮台到最低点的距离最大,但题目要求的不是大岸边的距离最大么.应该再加上lsina,就求不了最大了.求解


江苏高考题 物理 在游乐节目中 选手需要借助悬挂
这里讨论绳子长短对落点位置的影响, 本题放手后的运动可以看成是平抛运动,平抛运动的落点远近与竖直高度有关,还与平抛初速度有关,题目中讲到绳子的长短 一方面绳子的长短影响到到达放手点的动能,一方面影响后面平抛运动的高度,具体一点来说:
根据机械能守恒 前半部分的运动得出 mgL(1-cosa)=1/2 m V ^2 所以 V^2=2gL(1-cosa)
后面的平抛运动时间 H-L=1/2 gt^2 t^2=2(H-L)/g
落到离岸边的距离=绳子长度的正弦+平抛运动的距离=Lsina+根号下[4L(1-cosa)(H-L)] 运用数学知识求解.
再问: 怎么用数学知识求 答案求的时候x=2√[L(H-L)(1-cosa)] 他没有算上Lsina
再答: 问的是 落点距离岸边 而不是放手点距离岸边 , 所以应该加上Lsina的 ,,如果按照你提到的 书中的答案, 根号里面的求最大值,1-cosa为定值,不考虑,只要求-L^2+HL的最大值, 上式子可化为:-[L^2-HL+(1/2H)^2]+1/4H^2  这个是初中数学函数和抛物线那个部分的内容  最大值就是就是1/4H^2   此时L=0.5H
再问: 我也认为应该加上Lsina,但这样的话只能求根号里的最值,无法求加上Lsinα后的最大值。而且答案里也没有加上,为什么。
再答: 是的 ,似乎要求整个的式子最值超出了高中学生的知识范围了, 所以 这类题目,你心里知道就好了,也许是出题人考虑不周