問題詳情:
山谷中有三塊石頭和一根不可伸長的輕質青藤,其示意圖如下.圖中A、B、C、D均爲石頭的邊緣點,O爲青藤的固定點,h1=1.8m,h2=4.0m,x1=4.8m,x2=8.0m.開始時,質量分別爲M=10kg和m=2kg的大、小兩隻滇金絲猴分別位於左邊和中間的石頭上,當大猴發現小猴將受到傷害時,迅速從左邊石頭A點起水平跳到中間石頭,大猴抱起小猴跑到C點,抓住青藤下端盪到右邊石頭上的D點,此時速度恰好爲零.運動過程中猴子均看成質點,空氣阻力不計,重力加速度g=10m/s2.求:
(1)大猴從A點水平跳離時速度的最小值;
(2)猴子抓住青藤蕩起時的速度大小;
(3)猴子蕩起時,青藤對猴子的拉力大小.
【回答】
考點: 機械能守恆定律;牛頓第二定律;向心力.
專題: 機械能守恆定律應用專題.
分析: (1)大猴從A點到B點做平拋運動,根據高度求出運動時間,再根據水平位移求出大猴水平跳離時的速度最小值.
(2)根據C到D點機械能守恆,抓住到達D點的速度爲零,求出猴子抓住青藤蕩起時的速度大小.
(3)根據牛頓第二定律,透過豎直方向上的合力提供向心力求出拉力的大小.
解答: 解:根據,解得
則跳離的最小速度.
(2)根據機械能守恆定律得,
解得v==m/s≈9m/s.
(3)根據牛頓第二定律得,
根據幾何關係得,
聯立解得F=216N.
答:(1)大猴從A點水平跳離時速度的最小值爲8m/s.
(2)猴子抓住青藤蕩起時的速度大小9m/s.
(3)猴子蕩起時,青藤對猴子的拉力大小爲216N.
點評: 本題綜合考查了平拋運動,圓周運動,運用了機械能守恆定律、牛頓第二定律,綜合*較強,難度不大,需加強這類題型的訓練.
知識點:未分類
題型:計算題