问题详情:
山谷中有三块石头和一根不可伸长的轻质青藤,其示意图如下.图中A、B、C、D均为石头的边缘点,O为青藤的固定点,h1=1.8m,h2=4.0m,x1=4.8m,x2=8.0m.开始时,质量分别为M=10kg和m=2kg的大、小两只滇金丝猴分别位于左边和中间的石头上,当大猴发现小猴将受到伤害时,迅速从左边石头A点起水平跳到中间石头,大猴抱起小猴跑到C点,抓住青藤下端荡到右边石头上的D点,此时速度恰好为零.运动过程中猴子均看成质点,空气阻力不计,重力加速度g=10m/s2.求:
(1)大猴从A点水平跳离时速度的最小值;
(2)猴子抓住青藤荡起时的速度大小;
(3)猴子荡起时,青藤对猴子的拉力大小.
【回答】
考点: 机械能守恒定律;牛顿第二定律;向心力.
专题: 机械能守恒定律应用专题.
分析: (1)大猴从A点到B点做平抛运动,根据高度求出运动时间,再根据水平位移求出大猴水平跳离时的速度最小值.
(2)根据C到D点机械能守恒,抓住到达D点的速度为零,求出猴子抓住青藤荡起时的速度大小.
(3)根据牛顿第二定律,通过竖直方向上的合力提供向心力求出拉力的大小.
解答: 解:根据,解得
则跳离的最小速度.
(2)根据机械能守恒定律得,
解得v==m/s≈9m/s.
(3)根据牛顿第二定律得,
根据几何关系得,
联立解得F=216N.
答:(1)大猴从A点水平跳离时速度的最小值为8m/s.
(2)猴子抓住青藤荡起时的速度大小9m/s.
(3)猴子荡起时,青藤对猴子的拉力大小为216N.
点评: 本题综合考查了平抛运动,圆周运动,运用了机械能守恒定律、牛顿第二定律,综合*较强,难度不大,需加强这类题型的训练.
知识点:未分类
题型:计算题