一质量为60kg的探险者在丛林探险时,看见一头狮子正走向一头幼小的羚羊.探险者立即把绳子的一端绕在一根粗壮的树枝上,另一端系在自己的身上,拉紧绳子从静止开始荡向低处,并在最低点抓住质量为20kg的羚羊,随后刚好荡到另一根树枝上,脱离了危险.已知悬挂点与人之间的绳长为24m,起荡点与最低点的高度差为12.8m,探险者抓住羚羊后瞬间的速度是抓住羚羊前瞬间速度的34,运动过程中探险者和羚羊均可看作质点.求:(1)探险者抓住羚羊前瞬间的速度大小;(2)探险者抓住羚羊后到达的最高点与最低点的高度差;(3)绳子能承受的拉力大小.

问题描述:

一质量为60kg的探险者在丛林探险时,看见一头狮子正走向一头幼小的羚羊.探险者立即把绳子的一端绕在一根粗壮的树枝上,另一端系在自己的身上,拉紧绳子从静止开始荡向低处,并在最低点抓住质量为20kg的羚羊,随后刚好荡到另一根树枝上,脱离了危险.已知悬挂点与人之间的绳长为24m,起荡点与最低点的高度差为12.8m,探险者抓住羚羊后瞬间的速度是抓住羚羊前瞬间速度的

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,运动过程中探险者和羚羊均可看作质点.求:
作业帮
(1)探险者抓住羚羊前瞬间的速度大小;
(2)探险者抓住羚羊后到达的最高点与最低点的高度差;
(3)绳子能承受的拉力大小.


答案解析:(1)由题目给定的高度可得探险者在A点时的重力势能,探险者向下摆过程中只有重力做功,故机械能守恒,由机械能守恒可得探险者运动到最低点时的速度大小.(2)据题,探险者抓住羚羊后瞬间的速度是抓住羚羊前瞬间速度的34,可求得探险者抓住羚羊后瞬间的速度,再根据机械能守恒求解此题.(3)由牛顿第二定律求出探险者抓住羚羊后瞬间绳子的拉力,即为绳子能承受的拉力大小.
考试点:向心力;机械能守恒定律.
知识点:本题是机械能守恒与牛顿定律的综合应用,过程比较简单,容易出错的地方是运用牛顿第二定律求拉力时,研究对象不清,将羊的质量漏掉.