作业帮（江苏物理-14）在游乐节目中,选手需借助悬挂在高处的绳飞越到水面的浮台上,小明和小阳观看后对此进行了讨论.如图9所示,他们将选手简化为质量m=60kg 的质点,选手抓住绳由静止开始摆动,
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/11/06 08:20:26
（江苏物理-14）在游乐节目中,选手需借助悬挂在高处的绳飞越到水面的浮台上,小明和小阳观看后对此进行了讨论.如图9所示,他们将选手简化为质量m=60kg 的质点,选手抓住绳由静止开始摆动,
（江苏物理-14）在游乐节目中,选手需借助悬挂在高处的绳飞越到水面的浮台上,小明和小阳观看后对此进行了讨论.如图9所示,他们将选手简化为质量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α=53°,绳的悬挂点O距水面的高度为H=3 m.不考虑空气阻力和绳的质量,浮台露出水面的高度不计,水足够深.取重力加速度
（1）求选手摆到最低点时对绳拉力的大小F；
（2）若绳长l=2 m,选手摆到最高点时松手落入水中.设水对选手的平均浮力f1=800N；平均阻力f2=700N,求选手落入水中的深度d；
（3）若选手摆到最低点时松手,小明认为绳越长,在浮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.请通过推算说你的观点.
想知道第二小题,怎么就知道最高点是O点那里呢
（江苏物理-14）在游乐节目中,选手需借助悬挂在高处的绳飞越到水面的浮台上,小明和小阳观看后对此进行了讨论.如图9所示,他们将选手简化为质量m=60kg 的质点,选手抓住绳由静止开始摆动,
（1）选手摆到最低点的过程中,机械能守恒,有：
mgl(1-cosα)=12mv2…①
选手摆到过程中,做圆周运动,设绳子对选手的拉力为F′,则在最低点时有：
F′-mg=mv2l…②
①②两式联立,解得：
F′=（3-2cosα）mg=1080N
人对绳的拉力与绳对人的拉力是作用力与反作用力的关系,所以有：F=F′
则F=1080N
（2）、对选手开始下落到在水中速度为零整个过程进行分析,重力、浮力和阻力分别做功,设进入水的深度为d,由动能定理有：
mg（H-lcosα+d）-（f1+f2）d=0
则有：d=mg(H-lcosα)f1+f2-mg
代入数据解得：d=1.2m
（3）、选手从最低点开始做平抛运动
水平方向上有：x=vt
竖直方向上有：H-l=12gt2
以上两式联立解得：x=2l(H-l)(1-cosα)
当l=H2时,x有最大值,解得l=1.5m
因此,两人的看法均不正确．当绳长越接近1.5m时,落点距岸边越远．
答：（1）求选手摆到最低点时对绳拉力为1080N．
（2）选手落入水中的深度为1.2m
（3）当l=1.5m时,在浮台上的落点距岸边最远．