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山谷中有三块大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
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更新时间:2024-04-19 14:07:06
问题描述:

山谷中有三块大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,抓住青藤的下端荡到右边石头的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)大猴子从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。

董继玉回答:
  (1) (2) (3)N   【命题立意】知识点考查了平抛运动的规律、机械能守恒定律、牛顿第二定律;能力立意上考查考生分析物理运动过程中的各状态,找出彼此联系,进行计算得出结论的能力。   (1)设猴子从A点水平跳离时速度的最小值为vmin,根据平抛运动规律,有 联立式,得 (2)猴子抓住青藤后的运动过程中机械能守恒,设荡起时的速度为vc,有 (3)设拉力为FT,青藤的长度为L,对最低点,由牛顿第二定律得 由几何关系 得 综合式并代入数据解得:216N
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