定期存款哪个好:高二物理

来源:百度文库 编辑:杭州交通信息网 时间:2024/05/08 10:16:51
某人体重50千克,参加“蹦极”比赛。他将长20米的弹性绳栓在脚上(弹性绳的另一端栓在脚边的桩上)。他轻轻跳离出发台时初速度很小,可以忽略不计。g=10m/s.求
1)已知这人从开始下落下落到最低点所用的时间是4秒,那么弹性绳对人的平均作用力大小是多少?
2)若弹性绳可相当于劲度系数为k=100N/m的轻弹簧,那么这人下落多高时具有最大速度?
3)若已知弹簧绳的弹性势能可以有E=1/2kx^计算(是劲数,是变量)那么这人下落过程中的最大势能是多少?

解:
1)他下落20米后的速度v=√2hg=20m/s t=√2h/g=2s
之后他作匀减速运动,a=v-0/t总-t=10m/s^2
F合=ma=500N
T=mg+F合=1000N
(注意F是平均值)
另外有更高级一点的:动量p=mv 冲量I=Ft
F合=mv/t总-t=500N
T=mg+F合=1000N
2)随着他的下落,弹力T逐渐增大,当T增大到T=mg时,他的速度达到最大(之后他将作减速运动)
此时T=xk,x=mg/k=5m 下落H=5+20=25m
根据(3)和动能定理,可得mgH1/2kx^2=1/2mv^2-0
解得v=15√2m/s
3)由于重力弹力都是保守力,据机械能守恒定律(E机=E动+E弹+E重=恒量),得E=mgh'=1/2kx^2
而h'=x'+20m,代入上式解得x'=20m
则E=20000J
答:1)1000N 2)15√2m/s 3)20000J