(附加题)在游乐节目中,选手需要借助悬挂在高处的绳飞越到水面的浮台上,小明和小阳观看后对此进行了讨论。如图所示,他们将选手简化为质量m=60kg的质点,选手抓住绳由静止开始摆动,此时绳与竖直方向夹角=
,绳的悬挂点O距水面的高度为H=3m.不考虑空气阻力和绳的质量,浮台露出水面的高度不计,水足够深。取重力加速度
,
,
(1)求选手摆到最低点时对绳拉力的大小F;
(2)若绳长l="2m," 选手摆到最高点时松手落入手中。设水对选手的平均浮力
,平均阻力
,求选手落入水中的深度
;
(3)若选手摆到最低点时松手,小明认为绳越长,在浮台上的落点距岸边越远;小阳认为绳越短,落点距岸边越远,请通过推算说明你的观点。
一直升机以5.0 m/s的速度竖直上升,某时刻从飞机上释放一物块,经2.0 s落到地面上,不计空气阻力,g取10 m/s2。求:
(1)物块落到地面时的速度大小;
(2)物块在2.0 s内通过的路程;
(3)物块释放时距地面的高度。
如图所示,MN为半圆形玻璃砖的对称轴.O为玻璃砖圆心,某同学在与MN平行的直线上插上两根大头针P1、P2,在MN上插大头针P3,从P3一侧透过玻璃砖观察P1、P2的像,调整P3位置使P3能同时挡住P1、P2的像,确定了的P3位置如图所示,他测得玻璃砖直径D=8 cm,P1、P2连线与MN之间的距离d1=2 cm,P3到O的距离d2=6.92 cm。取=1.73。求该玻璃砖的折射率。
研究小组利用图示装置探究小物块在斜面上的运动。木板OA长度L =" 3.75" m,可绕轴O在竖直平面内转动,它与水平面的夹角记为θ;小物块的质量m =0.1 kg,与木板之间的动摩擦因数μ = 0.25,开始时小物块静置于O端。大小为1 N、方向始终平行于木板的力F作用于小物块上(取g =" 10" m/s2,sin370 = 0.6)。求:
(1)θ取何值时,小物块在木板上运动的时间最长?
(2)当θ = 370时,为保证小物块不冲出木板顶端,力F的作用时间不得超过多少?
某电视台正在策划的“快乐向前冲”节目的场地设施如图所示,AB为水平直轨道,上面安装有电动悬挂器,可以载人运动,下方水面上漂浮着一个半径为R铺有海绵垫的转盘,转盘轴心离平台的水平距离为L,平台边缘与转盘平面的高度差H。选手抓住悬挂器后,按动开关,在电动机的带动下从A点沿轨道做初速为零、加速度为a的匀加速直线运动。起动后2 s悬挂器脱落。设人的质量为m(看作质点),人与转盘间的最大静摩擦力为μmg,重力加速度为g.
(1)假设选手落到转盘上瞬间相对转盘速度立即变为零,为保证他落在任何位置都不会被甩下转盘,转盘的角速度ω应限制在什么范围?
(2)已知H=3.2 m,R ="0.9" m,取g=10 m/s2,当a=2 m/s2时选手恰好落到转盘的圆心上,求L = ?
(3)选手要想成功落在转盘上,可以选择的加速度范围?
如图所示,三角形ABC为某透明介质的横截面,介质折射率,图中θ=150,O为BC的中点,位于截面所在平面内的一束光线自O点以i角入射,第一次到达AB边恰好发生全反射。
(1)求入射角i;
(2)通过计算判断光线能否在AC面上发生全反射?